超声成像系统的成像分辨率往往与所选用的阵列孔径正相关,即分辨率随有效孔径的增大而提高。但在现实条件中,孔径的增大不仅会增加制造成本,提高制造难度,同时也会限制其的应用环境。在这种情况下,我们需要探索一种合适的超声成像方法,在提高超声系统成像分辨率的同时保证较高的信噪比和时间分辨率。本文受到基于压缩感知的无透镜鬼成像方法的启发,有意将关联成像与超声成像系统相结合,提出了基于压缩感知的超声关联成像方法。实验证明该方法具有超衍射成像的能力,能后续的研究提供一些有益参考。本文首先对超声关联成像的基本理论进行了研究,通过分析光学领域中无透镜鬼成像架构,提出并构建了超声关联成像模型。将其与压缩感知理论进行联合应用中,又提出基于压缩感知的超声关联成像方法,该方法能够在对最优化问题进行求解的过程中实现对目标场景的反卷积重建,达到超衍射极限分辨成像的水平。其后的原理验证性实验也证明了这一成像方法的超分辨特性与易实现性,既实现了将鬼成像应用推向至机械波领域,又是对超声成像领域的一次有益补充。其次,从发射过程中的相关参数与超声关联成像质量的角度出发,分析不同参数对超声关联成像质量的影响。分析过程中发现无论以何种信号进行发射,超声关联成像分辨率只与目标场景处合成波前的关联函数半波束宽度相关。此外,阵列的排布与目标场景的大小同样会对超声关联成像质量产生影响,相关参数选择不利时会造成超声散斑图样过度平滑,不利于关联成像的顺利进行。最后,从现实应用的角度出发,将超声关联成像方法中随机调制的思想应用在超声阵列成像方法中,在提高成像分辨率的同时能够提高成像帧率,并通过数值仿真和现实实验证明了随机调制方法具备超衍射分辨成像的能力。