高分辨率宽测绘带成像是合成孔径雷达(SAR)发展的重要趋势。星载多通道SAR系统作为实现高分辨宽测绘带成像的重要方法，在有效缓解成像分辨率和测绘带幅宽约束的同时，也面临着新的难题，如高速的采样和传输速率，海量的数据存储，信号处理复杂及图像质量难以提高等问题。压缩感知(CS)作为一种新的数据获取和处理方法，在稀疏目标场景下可有效降低采样所需的数据量，其体制和方法正在给信号处理及雷达成像等领域带来新的变革。　　本文针对星载多通道SAR系统信号处理及其压缩感知成像处理方法进行了系统深入的研究。论文的主要工作和创新性贡献如下:　　(1)研究了分离相位中心天线(DPCA) SAR系统及非均匀采样滤波器频谱重构算法。针对冗余采样条件下频谱重构算法的非鲁棒性，提出了一种低阶滤波器矩阵组合频谱重构方案。该方法通过构造低阶滤波器矩阵，可精确重构均匀采样信号频谱。同时通过冗余通道数据的组合处理，可进一步改善重构网络输出端的信噪比，提升成像质量。　　(2)在研究星载DPCA SAR系统回波信号模型的基础上，结合稀疏信号处理技术提出了一种基于压缩感知的方位向多通道SAR成像方法。通过在距离向和方位向分别构建测量字典矩阵，可实现对稀疏观测场景的二维重构。与传统的匹配滤波成像处理相比，该算法无需对非均匀采样进行频谱重建，只利用较低的数据量，即可实现观测场景的超分辨率成像。　　(3)研究了星载SAR系统距离向数字波束合成(DBF)处理方法。推导分析了俯仰向扫描接收模式下通道间加权信号的非相干性对成像的影响。针对扫描接收方法中合成信号幅度的调制效应，分析了一种在接收端进行相位补偿滤波的改进处理方法。针对距离向DBF SAR系统大数据量等问题，提出了一种基于压缩感知的成像处理方法。该方法通过对每个接收子孔径构建自适应测量字典矩阵，可将各通道间的相位失配信息加入优化模型中，从而可有效消除通道间加权信号非相干性对成像造成的不利影响，改善成像质量。　　(4)提出了一种基于自适应阈值的步进正交匹配追踪稀疏信号重构算法。该算法通过在迭代过程中引入基于自适应阈值的原子选择策略，每次迭代可同时选择多个原子和更新方向。在投影估计阶段，利用局部最小二乘准则在多个投影方向同时进行系数更新，从而可有效地减少算法的迭代次数和计算量，提高算法的收敛速度。　　(5)研究了DPCA与距离向DBF相结合的单发多收星载SAR系统工作体制及其信号处理方法。推导了回波信号模型并分析了相应的压缩感知成像处理方法。对系统主要参数和性能指标进行了介绍，并结合实例分析了DPCA-DBF SAR系统的参数设计原则和具体实现流程，为星载多通道SAR系统的设计和实现提供参考。