雷达成像作为一种全天时、全天候的主动远距离观测手段,在军事及民用领域得到了很多应用。逆合成孔径雷达作为成像雷达的一种,不仅可以获得目标的一维、二维、三维高分辨率成像结果,还可以利用图像定标、解释与识别等处理获得目标的尺寸和结构等丰富的特征信息,在空间态势感知、防空反导和民航管制等军事和民用领域中发挥着重要的作用。本文从目标时域电磁散射机理角度出发,深入研究了复杂背景中的目标的时域电磁散射特性,并在此基础上开展了基于时域电磁散射的ISAR雷达回波模拟、目标的一维距离像和ISAR成像算法研究。本文的主要内容如下:1、以物理光学为基础,介绍时域高频散射算法的基本原理,结合时域系统响应分析方法,给出TDPO、TDSBR远场电磁散射的闭合表达式,该闭合表达式推导基于Gordon公式,适用于任意多边形剖分的电大尺寸目标以及粗糙面的时域散射分析;基于多线程原理对TDPO和TDSBR散射计算程序进行了并行加速,有效提高了时域散射的计算效率。2、以传统点散射模型为基础,结合时域高频散射算法TDPO、TDSBR提出一种基于时域高频电磁散射算法的目标雷达回波模型,在此基础上,介绍了目标一维距离像的数据处理流程,仿真了目标及其与粗糙面的一维距离像。3、在一维距离像算法的基础上,结合转台模型提出一种基于时域散射回波生成ISAR图像的算法,该算法采用TDPO、TDSBR算法生成原始回波数据矩阵,通过对回波数据进行解调、脉冲压缩和方位压缩,得到小带宽小角度下的ISAR图像;为了提高ISAR成像的质量,提出一种基于非线性映射的图像处理算法,通过对ISAR图像进行归一化、去噪、插值和非线性性映射处理,有效抑制了ISAR图像中的噪声,提高了ISAR图像的成像质量。4、针对导弹发射阵地这一特定场景,介绍了利用商用几何建模软件和分形理论分别获取目标及阵地背景的三维几何模型流程,在此基础上,利用TDSBR算法结合第四章的ISAR成像原理对导弹发射阵地的目标及背景进行了成像仿真。