逆合成孔径雷达（ISAR）能够实现远距离、全天时、全天候对空间、空中以及海洋等目标成像,可以反演出目标的空间散射系数分布、尺寸大小、运动特征等,是获取目标信息的一种重要手段,广泛应用于军用和民用领域。随着雷达面临日益复杂的电磁环境及其功能和任务多样化,ISAR成像可能面临着回波孔径缺失不连续,低信噪比条件下成像性能下降等问题,同时现有ISAR信号体制也存在缺陷,如线性调频信号存在距离和速度耦合效应,步进频信号需要较长观测时间等。本文针对上述问题,开展了基于稀疏孔径的ISAR成像方法研究,主要内容包括ISAR稀疏孔径回波模型建立、低信噪比条件下改进加权压缩感知成像、自适应稀疏孔径成像回波脉冲数估计以及基于V调频（VFM）的二维成像方法等。第一章详细阐述了论文研究的背景和意义,介绍了ISAR成像发展历程和基于压缩感知ISAR成像技术研究现状,着重介绍了两个较为典型的ISAR成像系统,归纳总结了压缩感知技术在ISAR成像中的运用和发展情况。对压缩感知ISAR成像中需进一步研究的问题进行了分析和总结,引出本文主要研究内容,简要介绍了全文的工作和安排。第二章首先从转台成像模型出发推导了ISAR成像过程,通过建立稀疏孔径回波模型,重构获得二维图像,阐述了压缩感知高分辨ISAR成像的基本原理和过程。其次对低信噪比情况下改进了一种加权压缩感知ISAR成像方法。为克服加权系数对噪声约束变化剧烈,影响成像稳定性的问题,提出一种新的加权系数更新规则和重构成像流程,根据目标的特性自适应迭代寻找信号支撑集获得最优的加权系数,然后通过加权压缩感知重构获得最终ISAR成像结果,低信噪比条件下重构性能和抗噪性能显著提高。第三章针对雷达资源优化和稀疏孔径成像实际运用问题,利用一维距离像中信号能量的绝对优势提出一种自适应ISAR成像脉冲估计方法。通过自适应图像融合算法对少量脉冲一维距离像进行融合处理获得合成一维距离像,进一步提出一种自适应迭代最佳阈值分割方法分离信号和背景单元,最终估计得到保证成像质量的最小ISAR成像稀疏孔径数,有效提高雷达资源利用效率。第四章研究了V调频（VFM）信号ISAR成像过程,提出了一种二维联合压缩感知成像方法。首先分析VFM信号特性和模糊函数,针对频移问题并提出双通道匹配滤波和双通道解线频调的脉冲压缩方法,并通过仿真实验验证两种方法的效果,前者噪声适应性更强,后者可以有效降低采样率;其次根据目标仅在成像平面中占据较少像素,研究建立了VFM信号ISAR目标二维稀疏回波模型,通过2D-SL0算法重构获得二维图像,能够有效降低成像所需数据量和计算复杂度。第五章总结全文工作并展望下一步研究工作。