合成孔径雷达（SAR）是一种二维高分辨率成像雷达。由于出色的分辨率性能,它被广泛应用于地形绘制、战场侦察、目标识别等领域。随着军事和民用领域对成像分辨率的要求越来越高,合成孔径雷达的发射信号带宽越来越宽,回波数据量大幅增加,从而加重了数据采集、存储和传输系统的负担。针对这种情况,人们提出了单比特量化合成孔径雷达。单比特量化合成孔径雷达是对雷达回波数据采用极限量化方案——单比特量化,即仅保留回波数据的符号信息。该方案通过降低回波数据的总比特数来缓解数据采集、存储和传输系统的压力。本文将围绕单比特量化合成孔径雷达成像方法展开研究,主要工作如下:1.研究了一种单比特正交压缩采样合成孔径雷达成像技术。正交压缩采样是一种有效的带通模拟信号压缩采样方法,可实现雷达中频接收信号的低速率采样。本文首先基于正交压缩采样构建了一种带通信号单比特压缩采样系统,以进一步降低SAR回波的采样数据率。该系统利用正交压缩采样对中频回波进行预处理,得到压缩测量,然后对压缩测量进行单比特量化,获得单比特压缩采样数据。通过频域分析,将其等效测量矩阵的相关矩阵向量积计算分解为一系列快速运算。最后将SAR成像描述为一个单比特稀疏重构问题,利用等效测量矩阵的结构特征,提出了一种单比特正交压缩采样SAR快速成像方法。2.研究了一种单比特带通采样合成孔径雷达成像技术。目前大多数单比特量化操作都是在基带采样数据上进行,对雷达和通信领域普遍使用的中频带通信号直接进行单比特采样的研究不多。本文基于带通采样定理,构建了一种单比特带通采样系统,实现中频接收信号的单比特采样。该系统对中频信号带通采样后直接进行单比特量化,得到单比特采样数据。与单比特正交压缩采样系统相比,该系统无需对接收信号进行模拟预处理,系统结构简单、更易于实现。随后,本文通过分析数字正交解调流程,建立常规带通采样数据与基带复数据之间的联系,从而将单比特带通采样SAR成像问题描述为一个单比特稀疏重构问题,并基于二进制迭代硬阈值算法实现单比特带通采样SAR成像。