合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）具有全天时、全天候、远作用距离、高分辨成像等优点,在目标侦察、战场态势感知等军事领域以及灾情探测、环境监测等民用领域都有着广泛的应用。为了获得距离向的高分辨率,需要增加发射信号的带宽,这将产生大量的雷达回波数据,会给接收端的数据存储和传输带来很大的负担,使雷达系统的结构越来越复杂。为了解决这个问题,使用比较器代替模数转换器（Analog-Digital Convertor,ADC）对回波进行一比特采样量化,只保留样本的符号信息数据,将量化精度降低,并降低数据处理的硬件成本。通常的一比特SAR成像系统采用固定的零阈值进行一比特量化,这将会丢失SAR回波的幅度信息并引入高次谐波,从而降低了SAR的成像质量;通过采用时变高斯阈值进行一比特量化,能够保留目标散射系数的幅度信息。但是,为了实现更精细的信号估计,需要记录每个时刻的阈值,阈值的存储仍然需要消耗较多的存储资源,未能最大程度地发挥一比特量化的优势。本论文将主要解决这两个问题,并对一比特SAR成像系统的数据处理进行了现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）硬件设计。具体来讲,本论文的创新点总结如下:（1）本论文提出了一种基于单频阈值的一比特SAR成像方法。该方法通过综合考虑频谱混叠、滤波器失配和射频干扰等问题,对单频阈值进行了参数设计,使一比特量化能够线性地保持幅度信息,并移除交调产生的非成像分量,有效地提高了一比特SAR成像质量。同时,单频阈值可以容易地进行生成和存储,降低了复现难度。仿真实验验证了该算法具有更优的成像质量。（2）本论文实现了基于FPGA的一比特SAR成像系统的硬件设计。该系统方案的输入数据是一比特采样数据,因此可以在时域采用非常简单的架构进行实时处理。具体来讲,所设计的硬件系统通过降采样和去乘法来优化匹配滤波器,进一步降低成本、提升运算效率,充分发挥了一比特对系统简化的优势;同时,通过单频阈值还能够很好地保持幅值的信息,有效地提高成像的质量。最后,在硬件平台的基础之上,对系统进行了仿真数据测试,分析算法移植前后的误差,评估系统的可行性和可靠性。