无源毫米波成像技术在军用和民用领域都具有广阔的应用前景。然而,空间分辨率低是无源毫米波成像技术应用的一个重大难题。如果从硬件方面增大天线口径,不仅代价昂贵,还可能存在难以克服的技术障碍。因此,在不改变硬件的情况下,发展无源毫米波超分辨率技术具有重要意义。为了深入研究无源毫米波超分辨率技术,论文对超分辨率技术的研究背景及重要意义,国内研究情况和国外研究状况进行总结,并对无源毫米波辐射成像原理和成像系统工作原理进行介绍,得到无源毫米波成像系统模型和图像退化原因。以此为基础,深入研究超分辨率技术的理论基础和多种超分辨率处理方法,其中重点分析PSF(Point Spread Function,点扩展函数)估计、噪声类型及估计、MAP(Maximum A Posterior,最大后验概率)和POCS(Projection Onto Convex Set,凸集投影)及图像质量评价方法,并认为MAP和POCS在超分辨率处理方面具有较强的优势。超分辨率处理是一个病态问题,有效地利用已知信息和约束条件是实现最佳处理的重要因数。论文首先以无源毫米波成像系统退化模型为基础,给出PSF估计;并引入典型目标和场景毫米波辐射特性,把POCS和MAP的优点结合起来,即能够发挥POCS的优点和MAP的优点,提出一种无源毫米波图像超分辨率处理方法。实验结果表明,该方法能够加快收敛速度,增强降噪能力,并保持无源毫米波图像的边缘和细节。