毫米波通信或雷达信号具有窄波束、低副瓣、低功率等特点,在军民领域得到了越来越多的关注。毫米波辐射源的特点给现有无源测向技术提出了难题,针对该难题,本文结合辐射源空域稀疏特性,研究了基于压缩感知的综合孔径毫米波无源测向技术。本文主要的具体工作分为以下几个方面:(1)本文首先详细介绍了压缩感知的理论基础,包括压缩感知框架下的压缩过程和重构过程。简要介绍了空域信号稀疏表示、观测矩阵的设计以及四种重构算法各自的原理和特点。其中重点介绍了贪婪算法和凸优化算法。(2)本文分析了对空间中的毫米波辐射源进行测向时,由于毫米波信号源窄波束、低副瓣、低功率等特性使其具备低截获特点,常规测向方法对其难以奏效。通过借鉴综合孔径技术,提出了基于压缩感知的综合孔径测向技术以解决毫米波无源测向难题,并建立了综合孔径无源测向的压缩感知模型。(3)本文建立了有噪测量下的重构模型,通过引入先验信息或者正则化参数联合考虑稀疏性和噪声抑制问题对优化模型进行了调整以便于进行精确重构,并进行仿真验证该方法的有效性。(4)本文最后通过采用V波段综合孔径辐射计进行实验,对理论推导结果、有噪测量下的高性能重构等方面进行分析和验证,以验证新方法的可行性。