逆合成孔径雷达通过发射大带宽信号获得好的距离分辨率,利用目标相对于雷达的转动产生多普勒频率梯度来获取好的方位向分辨力。它能全天时、全天候、远距离地获取目标形状的细节特征,是现代雷达技术的一项重要突破,在军事和民用上都具有非常重要的意义。本文从建立ISAR回波信号模型出发,详细论述了ISAR成像处理算法,对ISAR成像系统进行了仿真研究。1、用步进频率信号完成回波模拟,研究了这种信号的特点。用SVA的方法对回波信号加权,在有效抑制ISAR回波脉冲包络旁瓣电平的同时提高信号的主瓣分辨率。针对机动目标存在的姿态扰动,研究了具有加速度和旋转运动的机动目标成像模型及其信号处理过程。2、运动补偿部分主要解决距离校正和相位基准选择技术,距离校正分别采用了频域校正法、空域校正法和包络最小熵法,主要依据相位基准选择的方法来进行相位补偿。3、针对传统的距离-多普勒算法存在的一些问题,采用联合时频分析技术进行聚焦成像,获得了明显的效果改善。分析比较了几种典型的时频分布的时频分辨率和交叉项干扰问题,并通过仿真证明了时频综合方法和重排理论能得到更优的ISAR图像。4、研究了导弹及突防诱饵的多目标ISAR成像。分析验证了利用ISAR对多个目标进行成像识别的可能性,为今后进一步的目标识别工作奠定了基础。由于逆合成孔径雷达的成像目标是非合作的,我们很难得到目标的精确运动轨迹和姿态变化信息,使得ISAR成像技术难度增加。本文对机动目标的ISAR成像处理过程作了详尽分析,设计了旋转矩阵以仿真目标运动中的姿态变化,并分别对飞机、卫星、导弹等空间目标进行了仿真研究,验证了所用方法的有效性,得到了令人满意的成像结果,在ISAR成像的工程应用中具有一定的参考价值。