高分辨雷达三维成像技术在地形测绘、目标成像探测、安全检查等军事及民用领域均具有迫切需求。在稀疏采样条件下，研究雷达三维成像问题对现代雷达技术的发展具有重要的理论意义和实际的应用价值。本文深入系统地研究了频域稀疏雷达三维成像技术，主要研究工作如下:　　1、研究了稀疏阵列合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)下视三维成像和阵列形变误差补偿问题。针对机载交轨向稀疏阵列SAR孔径综合方法带来的数据冗余量大、重复频率高等问题，提出一种基于修正均匀冗余阵列(Modified Uniformly Redundant Arrays，MURA)编码和干涉处理频域稀疏的稀疏阵列SAR下视三维成像方法。仿真分析和暗室试验数据处理结果验证了方法有效性。　　提出一种阵列形变误差条件下的阵列SAR三维成像方法，利用MURA编码和干涉处理去除阵列形变误差产生的相位误差影响，等效实现阵列形变误差补偿。该方法可降低对阵列形变误差的测量精度要求。通过暗室试验数据处理和仿真分析验证了方法的有效性。　　2、研究了稀疏重航过阵列SAR下视三维成像和运动误差补偿问题。采用以巴克码为采样准则的稀疏重航过方式，利用较少飞行次数提高交轨向分辨率。提出一种基于干涉处理和频域压缩感知(Compressed Sensing，CS)的三维成像方法，以实现稀疏重航过阵列SAR下视三维成像。仿真分析和暗室试验数据处理结果验证了方法的有效性。　　提出一种运动误差条件下的重航过阵列SAR三维成像方法，利用MURA编码调制和三维后向投影(Back Projection，BP)算法获得各航过三维复图像对，基于干涉处理和频域CS等效实现各航过阵列形变误差补偿。将MURA反码回波形成的三维复图像相位作为参考，对各单航过复图像进行相位补偿，以恢复各航过间复图像相位关系。对各个复图像相干累加，实现重航过阵列SAR高分辨率三维成像。该方法也可用于稀疏重航过阵列SAR三维成像和运动误差补偿。通过仿真分析验证了方法可行性。　　3、研究了稀疏采样微波三维成像问题。在以巴克码为准则的稀疏采样条件下，提出一种基于干涉处理和频域主成分分析(Principle Component Analysis，PCA)的微波三维成像算法，在PCA空间对稀疏频谱进行特征提取和降维，实现稀疏采样微波三维图像精确重建。暗室试验数据处理结果验证了方法有效性。　　4、研究了频域稀疏毫米波人体安检三维成像问题。在柱面扫描安检系统中，利用干涉处理和频域CS三维图像重建方法，在稀疏率约50％的稀疏采样条件下实现人体安检三维成像，获得接近满采样的成像效果，并经实际数据验证。针对快速人体安检成像需求，设计了一种基于巴克码采样准则和收发分置模式的二维稀疏面阵，提高安检速率，降低硬件规模。