无源毫米波近场成像系统是利用其高灵敏度接受机接收环境中的亮温信息,并根据目标场景与周围环境的亮温差异来实现成像的。因其具有无辐射伤害、可穿透普通纺织物品、金属易识别、不侵犯隐私等优点,而广泛地应用于安检成像、战场侦测等领域。因无源毫米波近场成像系统对成像实时性的要求非常高,故而需要设计和研制多通道采集的成像系统;又因无源毫米波图像会出现各种噪声,所以需要对无源毫米波原始图像做预处理;为了满足系统的成像的实时性,故而对预处理算法做了FPGA实现的研究。本文对多通道无源毫米波近感成像系统的数据采集单元进行了设计和制作,并对主要的无源毫米波图像预处理算法进行了实现,具体的主要工作为:1.分析和介绍了无源毫米波成像基本理论与体系结构,并对成像系统中数据采集的主要技术指标进行分析和论证;分析介绍了无源毫米波图像预处理算法及其实现的基本理论。2.分析和设计了数据采集单元功能结构与实现方案,并根据系统具体参数和指标完成了主要器件选型、硬件电路设计、接口方案设计、PCB电路设计和实现。3.基于Quartus软件平台,运用Verilog HDL完成相关逻辑时序电路的设计。实现了本数据采集单元的数据采集、采集数据预处理、数据存储、传输控制的功能,并用仿真软件Modelsim对其做了功能仿真,达到了项目预设要求。4.完成了对整个数据采集单元的测试实验工作,验证了所研制的数据采集单元完全满足无源毫米波成像系统的各项功能和指标要求。5.针对成像系统所成无源毫米波图像中的冲激噪声和条带噪声,在FPGA中分别运用快速中值滤波和神经网络(通道均衡)的预处理算法来实时去除噪声,并得到了较好的去噪效果。