合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有全天候、全天时、高分辨率、穿透能力强等工作优势及特点,越来越受到人们的关注,在军事和民用方面广泛应用。合成孔径雷达成像是将其探测到的场景目标回波转化成精确的目标图像,以便更加直观的观测场景的信号处理技术。SAR系统接收到的雷达回波数据是散焦的,其基本信息隐藏在相位里,所以需要成像算法处理获得聚焦图像。但是回波数据一般情况下都是不理想的。电磁波传播过程中受到无线频段和强电磁体的干扰,造成某频段信号缺失,系统不稳造成记录数据误差较大,需人为舍弃一些数据,方位孔径不连续等都会造成回波数据方位向信号缺失。除了数据缺失,在接收远距离目标反射回来的回波信号时,不可避免的会被空间中存在的各种噪声干扰,同时发射接收电子器件中也会产生噪声干扰回波信号。无论是数据缺失还是噪声干扰都会造成成像质量的下降。该文针对以上问题进行了研究,内容如下:首先,从合成孔径雷达的基本系统模型和SAR数据接收的几何关系出发,对SAR信号特性和成像过程中提高分辨率的原理以及传统脉冲压缩成像算法和相位恢复成像算法原理进行讨论。其次,研究缺失数据情况下的回波恢复与成像,结合雷达回波数据的稀疏性,利用压缩感知算法对缺失雷达信号数据进行恢复,并对恢复后的数据使用距离多普勒算法(Range Doppler Algorithm,RD)成像,完成回波数据距离徙动校正和聚焦处理,得到良好的图像。最后,对噪声干扰情况下的回波进行恢复与成像研究,研究含噪二维雷达回波数据进行降噪预处理然后成像的方法。采用传统小波阈值降噪处理含噪信号,针对传统阈值的不足,对其进行改进,然后对降噪后的信号采用?k算法成像。并研究一种将小波降噪和?k算法中的一致压缩处理后的信号频域幅度谱作为相位恢复的幅度约束信息,并经过迭代成像的算法,提高了成像效果。