逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,简称ISAR)是一种能够获得高分辨率成像的雷达，它利用雷达与目标间的相对运动合成大孔径，可以得到非合作运动目标，如车辆、舰船、飞机、卫星等的高分辨率图像，而且可以全天候、全天时工作，无论在军事还是民用方面都具有很大的应用前景。逆合成孔径雷达成像主要包括两个部分：运动补偿和成像。本文在研究已有的运动补偿方法的基础上，提出一种新的基于Tsallis熵的ISAR距离对准方法，具体分析该方法距离对准的可行性和抗噪性，并用实测数据验证该方法可以得到比传统包络最小熵法更好的距离对准结果。相对于飞机和车辆等目标，舰船目标由于受海情的影响，自身的运动比较复杂，舰船成像一直是ISAR成像中的一个难点，在我国海军装备迫切发展的今天也成为一大研究热点。由于缺乏实测数据，先前对舰船ISAR成像的研究主要依靠的是仿真数据，本文将基于舰船目标ISAR实测数据，主要研究ISAR对舰船目标的高分辨率成像技术，并将最优成像时间选择方法、压缩感知方法和方位向定标方法应用于舰船实测数据，来获得高质量的舰船目标实测ISAR图像。论文第一章为绪论。首先对ISAR研究的背景和意义作了介绍，然后对ISAR国内外的研究现状作详细阐述，并给出本文的主要内容。论文第二章为ISAR运动补偿技术，主要包括ISAR距离对准技术和ISAR相位补偿技术，分别研究几种不同的距离对准和相位补偿方法，并应用于ISAR实测数据；同时，提出一种新的基于Tsallis熵的距离对准方法，详细介绍该方法的实现步骤，并对该方法的有效性、抗噪性等性能进行分析和验证，最后将该方法应用于ISAR实测数据，并与传统包络最小熵法进行分析与比较。论文第三章研究基于最优时间选择的舰船目标ISAR成像方法。基于舰船ISAR实测数据，要获得高质量的舰船ISAR图像，需要选择最优成像时间。首先分析舰船目标ISAR回波信号模型，然后详细研究基于多普勒展宽估计的最优成像时间选择方法和基于多普勒中心估计的最优成像时间选择方法，并对舰船实测数据进行处理，得到高质量的舰船ISAR图像，并对成像的结果和算法的性能进行分析与比较。论文第四章研究基于压缩感知(Compressive Sensing，简称CS)的舰船目标ISAR成像方法。针对选择的舰船ISAR实测数据最优成像时间段，将CS理论应用于ISAR成像，以获得高质量的舰船目标ISAR图像。首先分析CS基本理论和基于CS的ISAR成像原理，然后研究几种基于CS的信号重构算法，最后对舰船ISAR实测数据进行处理，得到了舰船目标的压缩感知成像结果，并与传统距离多普勒成像方法进行比较，同时对不同信号重构算法的性能进行分析。论文第五章研究舰船ISAR图像的方位向定标。获得高质量的舰船目标ISAR图像后，要实现对舰船目标的辨认与识别，需要对ISAR图像进行定标。本章首先分析ISAR定标原理，然后主要研究图像互相关方位向定标法、Martorella方位向定标法和多特显点方位向定标法对实测舰船ISAR图像进行定标，获得定标后的舰船目标图像。论文第六章为结束语，对整个论文工作进行总结，并对以后的研究工作进行展望。