太赫兹孔径编码成像（Terahertz Coded Aperture Imaging,TCAI）是近年来新兴的一种新体制雷达成像技术,主要通过超材料天线对太赫兹波进行调制,在成像区域形成时空独立的随机辐射场,再利用接收机采样接收目标的后向散射回波,最后利用计算成像的思想求解成像数学模型实现目标的高分辨重构。TCAI具有前视高分辨以及全天时成像等诸多优势。TCAI可以再细分为太赫兹孔径编码有相位成像和太赫兹孔径编码无相位成像。但不论是有相位成像还是无相位成像,超材料编码天线都是TCAI雷达系统中不可或缺的器件。受限于当前器件工艺水平,超材料天线不可避免地存在阵元相位或振幅调制误差,同时编码切换速率也在一定程度上限制了孔径编码成像系统的成像帧率,难以对高速运动目标进行高帧率成像。针对上述局限与挑战,本文提出了相位误差补偿方法和基于阵列探测的太赫兹孔径编码运动目标成像方法,同时对相位恢复算法进行了改进。本文首先在绪论部分对TCAI的研究背景和研究意义进行了详细的介绍;同时结合近年来TCAI有相位成像和无相位成像的演变和发展,分析了两种成像体制的优缺点;介绍了在不同研究领域的相位误差补偿技术研究现状;研究了雷达领域中运动目标成像的常用算法。第二章首先分析了TCAI高分辨成像原理。接着详细介绍了TCAI有相位成像和无相位成像两种成像体制的基本原理和数学模型,分析了编码天线对TCAI成像的重要性以及带来的局限。通过仿真实验,分析了相位误差造成的成像模型失配问题,同时分析TCAI在运动目标成像上面临的挑战。第三章主要提出了一种基于定标体和天线编码方案设计的TCAI相位误差补偿方法。首先推演了带有相位误差的成像模型;然后通过定标体的辅助和编码方案的设计求出编码天线的阵元移相误差,利用求解得到的天线阵元移相误差修正成像模型;最后结合经典压缩感知算法重构目标散射系数。第四章主要提出了基于阵列探测的太赫兹孔径编码高速运动目标成像算法,首先分析了该方法的可行性,并对现有的相位恢复算法进行了适当的改进;然后设置合理的系统参数,仿真验证了该方案对高速运动目标成像的可行性,并且通过相位相关和能量融合,进一步提高了成像质量。最后,结束语部分总结了本文研究工作和创新点,并对下一步的研究方向和关键问题进行了展望与思考。