海洋内波对海洋生态环境,水下潜航器活动,海上作业和蓝色海洋经济等具有重要影响。随着合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）海洋遥感理论的不断完善和遥感探测技术的快速发展,使其成为内波观测的重要技术手段之一。目前对于内波的产生机理、传播路径、波长、振幅等水动力参数研究较多,但对于内波致海表流场的研究较少。合成孔径雷达对海面遥感具有全天候、全天时的优势,干涉SAR技术可获取海面要素（浪、洋流、内波等）的动态信息。本文以反演内波参数为目标,建立干涉SAR内波微波散射成像模型,利用顺轨干涉技术获取内波信息,并反演水平向内波流速场。具体研究内容如下:首先,对水下物体运动激发的内波模型进行研究,分析目标不同航行深度和速度对内波波高和水平向流速的影响。讨论三种海浪谱模型对风速的敏感度,选择符合真实海面的海谱模型进行随机海面建模,并且分析风速和风向对海面形态的影响。根据内波和海面间的波流相互作用,仿真得到不同海况下的内波模型。研究三种海面微波散射模型,基于仿真分析选择适用的海面电磁散射分布模型来计算海洋内波的RCS。然后,研究星载干涉SAR对内波成像过程,设计基于动态海面回波仿真的内波干涉SAR成像处理方法,并通过仿真实验验证内波成像的有效性。进一步分析不同雷达参数、海面风场条件、水下目标航行状态对内波成像的影响,分析结论有利于最优内波观测系统设计。其次,研究顺轨干涉SAR（Along-Track Interferometric SAR,ATI-SAR）获取海表内波流场的方法。分析雷达参数（频率、入射角、极化）对干涉相位测量的影响,讨论基线长度对测速精度和测速模糊性的影响,为干涉测流处理仿真参数设置提供依据。基于干涉SAR对内波成像结果开展图像配准、干涉相位滤波、相位解缠（根据需要）等干涉处理研究,在仿真的低海况和高海况两种条件下实现海表内波混合流场信息提取。最后,研究基于SAR图像的内波参数反演方法。采用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）、完备经验模态分解（Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD）和变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）提取内波并估计波长,在实测图像上对比三种算法得出VMD的波长估计结果更准确。针对内波传播方向估计中的180°模糊问题,采用椭圆域归一化Radon变换和波长估计结合的方式估计波向。基于海表内波混合流场采用二维变分模态分解（Bi-dimensional Variational Modal Decomposition,BVMD）算法提取内波致海流速,通过仿真实验分析并验证内波流场估计方法的有效性。