本文研究对象为步进频率连续波探地雷达系统(SFCW-GPR),主要分析研究了探地雷达技术领域比较热点的噪声抑制与成像算法两方面内容。为了提高SFCW-GPR系统在各个领域的工作性能,本文将探索完备的去噪算法与适用于步进频率工作体制探地雷达的成像算法。本文先从SFCW-GPR系统的发展现状和噪声抑制技术以及成像算法现状入手,对其进行了简单的描述,然后介绍了探地雷达相关的基础理论与工作原理。在去噪技术研究方面,本文从两个方面进行去噪处理。首先是回波域去噪处理,本文采用回波域对消法作为对采集的回波数据的第一步处理,应用加权平均方法,从预先获得的数据计算出对消数据,然后进行相减操作,完成当前帧数据的对消处理;然后在回波域去噪环节,提出将基于匹配滤波器的脉冲压缩算法应用于SFCW-GPR系统,通过脉冲压缩处理,使得对消处理后数据中的耦合噪声与环境噪声得到更进一步的抑制,提高信噪比。在图像域中,提出了一种适用于步进频连续波工作体制雷达的直方图均衡化算法,并设计了图像域去噪前的高通滤波器,进行滤波处理,并以实验室水杯照片为对象,对直方图均衡化算法进行了效果验证。在成像算法研究上,分析了现阶段探地雷达系统常用的成像算法,并对其中两种算法进行对比分析,进而提出一种适用于SFCW-GPR系统的优化成像算法,并进行了相关仿真实验。验证得出,优化b-p算法相对于常用的b-p和w-k算法来说,权衡了成像质量与速度,在保证成像质量的前提,提高了成像速率。根据项目预研指标的需求和现实的资源情况,本文搭建了一款实验SFCW-GPR系统,系统选用AD9959直接数字频率合成器(DDS)和HMC830锁相环(PLL)作为主要硬件,以STM32F103ZET为控制器,搭配上实验室设计的UWB领结型天线,组成了SFCW-GPR系统的信号源部分,配以解调器和ARM板,用示波器和频谱分析仪观察测试系统的电磁波信号。通过该实验系统,本文对回波域和图像域去噪算法进行了仿真实验分析。实验数据采用搭建的SFCW-GPR系统对实验室屋内浅地表下2米范围内的地质特征进行探测,通过仿真成像结果的对比图像,验证了文章提出的回波域加图像域综合去噪算法的有效性。通过对去噪算法的研究以及优化b-p算法的研究,使得SFCW-GPR系统获取的回波数据信噪比大大提高,有效抑制了系统的耦合噪声和环境噪声。适用于SFCW-GPR系统的成像算法研究,提高了系统成像的速率的同时,保证了成像质量。进而提高了整个系统的工作性能。