新型超材料天线相比于传统相控阵天线有着系统简单、成本低、轻便、产生的随机辐射场稳定等多方面的优势,因此近几年超材料天线甚至有着逐步取代相控阵天线的趋势。虽然超材料天线可以代替相控阵天线以获得更高质量的导引头的前视成像,但是由于超材料天线必须使用载频变动的信号,这使得信号回波中出现了一个相位误差,导致适用于相控阵天线的基于压缩感知的超分辨关联成像算法,虽然其成像分辨率高、运算速度较快,但是却无法正常成像。因此,本文提出了改进的基于压缩感知的超分辨关联成像算法,并将其应用于处理超材料天线接收的信号回波,消除了相位误差,使导引头能够正常成像。这不仅提升了成像质量,而且还大大降低了成本。本文的研究主要包括以下几个部分:（1）对传统雷达、前视关联成像以及超材料天线发展概况进行介绍,并跟进前沿的微波关联成像雷达的发展动态和趋势。接着从量子关联成像系统的基本原理出发,研究了微波关联成像的原理,并通过对比光学的强度关联成像与雷达的微波关联成像的异同点确定了一套雷达关联成像的主要思路。然后据此思路分析了微波关联成像的信号模型和随机辐射场的产生,并将传统相控阵天线与新型超材料天线作对比,分析了采用不同天线的异同点。最后通过研究现有的基于压缩感知的超分辨关联成像算法,仿真验证并分析了此种成像算法的超分辨的能力。（2）通过研究描述天线特征的一些基本参数,量化了天线好坏的评判标准,并基于此深入研究了超材料天线的电磁特性。并通过分析超材料天线相较于相控阵天线的优势,决定将超其引入微波关联成像,且针对使用超材料天线产生随机辐射场必须使用载频变动的信号,而信号的载频变动会给原有的算法带来相位上的误差导致无法正常成像的问题,通过理论分析和公式推导的方式分析了产生误差的原因,并提出了一种基于等式平衡思想的改进方法,最后通过设计仿真实验验证了改进的超分辨关联成像算法具有超分辨成像能力,也验证了改进算法对于相位误差的补偿的有效性。（3）对外场实验的实测数据进行分析研究。首先对外场实验场景进行规划,接着利用符合微波关联成像要求的辐射方向图进行实验,并详细介绍了每组实验场景的细节,最后通过对每组实验结果图的对比分析,验证了改进后的算法在实现超分辨成像和补偿相位误差的能力。