成像雷达对特征提取和目标识别具有重要意义。逆合成孔径雷达(ISAR)可以采用宽频带信号来获取很高的纵向分辨率;高的方位分辨率则是通过目标相对于雷达视线方向的旋转获得的,从而获得运动目标的图像。ISAR因为受环境影响小、实时性好、工作距离远等优点,所以在战略防御、反导、目标识别等方面都有重要的应用价值。由于大部分目标不规则运动会导致不同程度的机动,在ISAR观测过程中,如果使用传统的距离多普勒(RD)成像方法会使图像散焦,然而采用时频分析代替传统的傅氏分析,成像效果不仅会得到改善,而且可以提高图像的信噪比。但是单一的时频分析方法在分辨率和交叉项进行折衷,所以提出综合时频分析来弥补单一时频分析所具有的缺点,通过综合时频分析可以得到更好的图像质量。由于目标的分辨率越来越高,所以对宽频带信号的要求就越高,采样数据量的增加给雷达系统处理数据的能力造成一定的负担;而且对多目标进行ISAR成像无法保证充分的观测时间,结果造成雷达回波方位向数据不完整,导致成像质量降低,压缩感知可以解决ISAR数据量大、雷达数据缺失等方面的问题,引起了国内外学者的高度重视。采用时频分析可以对机动目标成像,采用压缩感知可以解决缺失数据的问题,如果是机动目标的回波数据缺失,将压缩感知和时频分析联合起来可以解决此问题。本文首先利用平面转台模型阐述ISAR成像的基本原理,介绍了RD算法的成像流程。其次对基本的运动补偿(包络对准和相位校正)方法作了介绍,并通过实测数据验证基本方法的有效性。然后通过机动目标的空间模型,阐述机动目标带来的问题,根据ISAR对机动目标成像的需求引出了时频分析技术应用在ISAR成像中的必要性,同时介绍了时频分布的概念与理论,时频分析不仅可以处理机动目标图像的散焦,而且可以降低噪声。然后结合各时频分析方法得出了综合时频分析,有效地避免单一方法的局限性,综合各自方法的优点使图像质量更好。最后时频分析和压缩感知相结合既弥补机动性造成的图像模糊的缺陷又克服了数据缺失的问题。