在城市遮蔽环境中,利用微波信号透视墙体等障碍物,探测未知盲区,实现室内目标定位、跟踪和识别、建筑布局成像等,在灾害救援、反恐维稳及城市作战等领域具有重要应用前景。微波信号与建筑环境相互作用时,会产生透射、反射、衍射等复杂的电磁传播现象,导致回波信号出现杂乱、模糊等物理效应,如何高效利用复杂回波信号,实现高精度建筑布局成像是国内外研究热点和难点。本文围绕建筑布局成像问题,开展建筑布局结构透视微波层析成像理论与方法研究,包括窄波束信号下单频微波层析成像方法、宽波束信号下单频微波层析成像方法、双频融合建筑布局层析成像方法等。论文的主要工作与创新点如下:1.分析了电磁波在不同建筑结构场景内的透射、衍射等电磁传播特性,建立了窄波束微波信号下基于直线近似的Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）信号模型,以及宽波束微波信号下基于电磁波束方向图约束的Rytov信号模型。2.提出了基于区域分割的微波层析优化成像方法。首先,基于Radon投影变换的解析成像机理导出了采样角度与建筑布局成像之间的内在关联表征;然后,通过图像边缘检测或种子生长算法进行成像区域分割;最后,通过融合各子区域自适应二值化结果得到建筑布局图像,解决了解析成像算法在稀疏采样条件下物体成像扩展问题。3.提出了基于先验信息约束的微波层析迭代成像方法。利用滤波反投影成像算法构造迭代初值;在迭代求解过程中,将建筑场景内物体的相对介电常数作为先验信息,构建出先验信息约束优化方程,实现了多介质建筑场景的高精度成像,提升了计算效率。4.提出了基于宽波束信号的微波层析统计成像方法。首先,通过构造建筑布局成像矩阵的最大似然函数,导出了统计成像方程;然后,通过稀疏角度依赖的各子集合数据更新成像矩阵,实现了宽波束信号下建筑布局的微波层析成像。5.提出了基于双频融合的建筑布局微波层析成像方法。首先,理论分析了不同频率信号传播特性差异;然后,采用总变分约束下联合迭代成像算法,获取不同频率信号的建筑布局图像;最后,通过非相干融合各子图像,解决了单频信号成像时建筑边缘模糊及伪影问题,提高了成像精度。以上提出的模型和方法,已通过数值仿真与雷达试验数据验证,表明了上述方法可实现不同条件下建筑布局微波层析成像。