目前，对于对地遥感观测而言，复杂环境中物体的探测和成像变得越来越迫切。传统微波遥感技术在复杂随机介质中对散射体的聚焦和成像仍然有很多突出问题。同时，时间反转技术(Time Reversal，TR)在复杂场景中的目标探测、定位、成像方面体现出一定的优势。其可以利用随机介质中多路径效应提高遥感探测和成像能力，并且不需要随机介质的先验知识即可实现时-空自适应同步聚焦，达到超分辨特性。本文基于理论推导和时间反转技术的基本原理，探讨了时间反转算子分解(Decomposition of the Time Reversal Operator,DORT)、时间反转-多信号分类(Time Reversal-Multiple Signal Classification，TR-MUSIC)成像方法的特性，并进一步讨论了随机介质特性与TR成像效果间的物理联系。　　本文的主要工作概括如下:　　首先，从电磁学理论出发讨论了TR成像技术的基本概念，基于Born近似和抛物线近似推导了TR成像的理论表达式。　　其次，基于DORT方法实现的物理过程，推导了TR算子的具体表达式。分析了DORT方法对良好分辨和非良好分辨散射体的成像效果，并且讨论了阵列非收发同置情况下DORT成像的结果。　　然后，研究了TR-MUSIC算法，讨论了该算法在多次散射情况下的具体表达。介绍了TR-MUSIC成像算法的理论基础和实现的物理过程，比较了TR-MUSIC相对于DORT成像模式的不同，并且讨论了多种收发位置情况下TR-MUSIC的成像效果。　　最后，基于随机介质中TR的理论方法，进一步分析随机介质对TR聚焦成像的影响。通过仿真实验，探讨了不同光学厚度条件下阵列稀疏化、随机介质位置及随机介质参数对TR聚焦效果的影响。结果表明，随机介质中的多次散射可以提高TR的成像和聚焦能力，达到超分辨的特性。同时，在随机介质场景下，TR成像对所讨论的多种情况体现出了良好的容忍度和适应性。