相比于常规机载SAR实现高分辨成像所需积累时间长、成像帧率低的特点,高频高帧率SAR能够全方位探测目标并对运动目标进行有效跟踪,这对战场观测目标区域实时获取动态信息有很大的帮助,高频高帧率的SAR研究有着重要的意义。本文紧紧围绕高频段高帧率SAR成像,通过理论仿真和实测数据处理,主要对其运动误差补偿和成像算法进行研究,本文主要研究内容如下:首先介绍了高频高帧率SAR的成像模型,对Dechirp接收模式进行了理论推导和实测数据处理。并对高帧率SAR特有的帧率指标进行论证,在一定交叠率下,可以在保证SAR视频帧方位分辨率的情况下保持高帧率。对于高频段SAR而言,平台的微小高频振动也会导致图像严重散焦。本文对振动误差的高频分量的影响进行了理论推导和信号级仿真,验证了理论推导的有效性和补偿高振振动分量的必要性。接着分析和对比了两种运动误差补偿算法(TD-PGA和时域PACE)对振动误差高频分量补偿效果,提出了两种补偿方案:一种是用光学隔振平台来有效的抑制平台的微小高频振动误差,并结合基于运动传感器测量和回波数据的时域相位梯度自聚焦(TD-PGA)补偿方法实现SAR图像的精确聚焦。另一种是采用无任何预设的时域PACE算法直接进行运动误差的补偿,并通过欠采样和插值提高其运算速度。以高帧率SAR的一种重要工作模式(圆迹模式SAR)为前提,详细推导了其时域逆投影算法和波数域的波前重构算法,给出了其处理步骤及流程图。并以点目标为例,进行了信号仿真,验证了算法的有效性。全孔径的圆迹SAR的二维空间波数域为圆环状,通过分子孔成像,说明了随着距离向与方位向不断耦合,距离向和方位向的分辨率的变化,当全孔径时两者完全耦合,达到极限分辨率,与此也带来了三维的成像能力。最后,通过对GOTCHA公开的圆迹SAR实测数据进行处理,验证了时域逆投影圆迹成像算法的有效性,并基于该实测数据的子孔径成像提出了高帧率SAR视频的高效生成方法。由于目标的散射特性与观测角度有关,有些目标某些子孔径内显示得明显。在SAR视频中,特定视角的目标的散射特性将会更加明显的显示,动目标的探测和跟踪也会更加有效。