分辨率是衡量成像雷达性能的重要指标。传统静止雷达成像的横向分辨率受限于天线孔径,无法分辨同一波束覆盖范围内的目标。根据瑞利衍射限,提高雷达方位分辨率的方法是增大天线孔径和提高发射信号的频率,然而天线孔径的扩展会导致天线体积和重量的增大,这给天线的设计和应用带来较大的困难。合成孔径雷达和逆合成孔径雷达能够获得横向上的高分辨,但是前提条件是雷达和目标之间要存在相对运动,所以限制了应用场合。因此探索一种能够实现静止条件下的高分辨成像是十分必要的。本文针对一种随机频率阵列雷达体制进行高分辨成像的方法初步探索,从理论上分析,通过时空两维随机辐射场的设计,能够突破天线孔径的限制,可以构造多个相互独立的观测方程,可以获得波束内的目标分辨信息,大大提高分辨率。构建时空两维随机辐射场的关键是空间差异性,它不仅决定了后续关联处理后所获得图像的分辨率,同时也是辐射源设计的依据。本文的主要工作如下:首先,论文对随机辐射场的目标关联成像系统模型展开了研究,并分析了系统模型的两个要点:一是如何对辐射源的发射阵列和发射信号进行优化才能保证随机辐射场的性能;二是如何选择合适的稀疏恢复算法对目标场景进行重构,得到高分辨率的图像。然后,介绍了随机频率阵列雷达的几何模型,并从数学分析的角度,详细推导了随机频率阵列雷达的信号模型。最后,从辐射源口径和辐射源阵元数目两个因素分析对空时辐射场的随机性的影响,并利用压缩感知的算法,进行了计算机仿真。其次,详细介绍了传统的压缩感知方法和分数阶范数方法的原理,并进行了雷达的超分辨三维成像的计算机仿真实验,根据成像的性能的结果,证明了分数阶范数方法比传统的压缩感知方法更有效,更稳健。然后从阵列幅度误差、阵列相位误差以及信噪比三个因素进行分析对多频率随机雷达阵列超分辨成像性能的影响,同时进行仿真实验验证,证明了稳健的稀疏重构方法对雷达超分辨成像的重要性。最后提出了后续的研究方向,影响频率随机雷达阵列超分辨成像性能的关键之一就是空时随机辐射场的性能的好坏,目前对空时随机辐射场的设计还处在研究阶段,仍需要建立完善的知识理论体系;在大场景的情况下,如何找到更稳健稀疏重构算法进行实时快速成像,仍是待研究的热点。