毫米波是一种波长介于微波与红外之间的电磁波。与微波相比,毫米波的指向性更好,其探测成像可实现更高的分辨率;与红外相比,毫米波受气象条件影响小,具有全天候工作能力。因此近年来,随着毫米波器件水平的提高和高速信号处理技术的发展,毫米波探测系统在许多领域的重要应用开始得以实现。而本论文研究所涉及的毫米波辐射计就是其中一种重要的系统形式。本论文依托具体的科研项目,针对相关系统的研制开展了如下工作:1)在介绍辐射计技术基础上,给出毫米波辐射计系统的总体结构和基本功能单元组成以及系统的定标方法。2)实时小波阀值去噪方法研究与实现。针对小波边界失真问题,提出了基于边界延拓数的改进的边界处理方法;提出了一种简单有效的小波阀值选取方法;推导出小波边界失真数,在这个基础上给出了实时小波去噪算法,使得实时小波去噪能够取得与离线去噪一样的效果。3)中值滤波方法的研究与实现。研究了两种基于不同思想的中值滤波快速算法,并提出了一种中值-均值转换滤波方法,把这种方法与实时小波去噪法结合应用于辐射计系统信号的实时去噪处理中,取得了良好的去除高斯白噪声与脉冲噪声的效果。4) 3毫米波辐射计系统显控软件的设计与实现。5)进行了实际系统调试与成像实验,给出系统调试与成像结果。