逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）由于其工作不受环境影响且能对远距离目标进行高分辨成像,在众多领域都得到了广泛应用。ISAR是通过发射宽带信号获取距离向分辨率,并利用目标与雷达的相对运动获取方位向分辨率的二维雷达成像技术。然而发射宽带信号对系统硬件有着较高的要求。结合频率分集技术,可利用不同时刻发射不同频率的单频信号合成宽带信号,以此降低成像系统硬件的复杂度。本文根据ISAR成像系统的特点,研究了基于频率分集的ISAR成像模型及其与频率扫描阵列的联合应用,主要工作概括如下:1.从ISAR系统的结构入手,介绍了ISAR成像转台模型,推导了分辨率公式,并介绍了平动补偿的几种方法;对ISAR系统中常用的线性调频信号和步进频率信号进行了仿真实验;分析了几种雷达系统资源对成像增益的影响。2.结合频率分集技术,建立频率分集ISAR成像系统模型。通过发射单频信号合成宽带信号,达到宽带探测的性能,可缓解系统发射接收宽带信号时硬件复杂的问题。利用后向投影（Back Projection,BP）算法进行仿真实验,验证了该系统的有效性。同时,针对频率稀疏所引起的旁瓣提高等难点,进一步提出基于多重信号分类（Multiple Signal Classification,MUSIC）的频率分集ISAR目标成像算法。该算法将回波信号协方差矩阵进行特征值分解,得到信号子空间与噪声子空间,利用二者的正交性构建谱函数对目标位置进行估计,仿真结果表明该算法的应用可有效解决在频率稀疏条件下的高旁瓣问题。3.频率分集ISAR成像与频率扫描阵列联合应用。由于频率扫描阵列各阵元间馈线产生的相位差不能匹配发射或接收信号频率的变化,因此该体制在进行ISAR成像时对信号瞬时带宽有一定的约束。针对上述问题,论文将频率分集技术应用在使用频率扫描阵列的ISAR成像雷达上,通过发射多个单频信号并结合频率合成技术,实现用于频率扫描阵列的ISAR目标成像方法。该系统既能形成波束指向目标,又可以克服频率扫描阵列发射宽带信号时的限制,实现对运动目标的二维成像,并利用仿真实验验证了有效性。最后,分析了阵列参数与目标航迹参数对该系统性能的影响。