逆合成孔径成像激光雷达(InverseSyntheticApertureImagingLidar，ISAIL)是逆合成孔径技术与相干激光雷达的结合，以激光作为发射信号，使用大带宽激光信号和虚拟的合成孔径来实现远程目标的超高分辨率成像。与常规的激光雷达相比，由于引入了逆合成孔径技术，其空间分辨率不会随着观测距离的增加而变差；与传统的逆合成孔径微波雷达相比，由于激光信号的波长更短，可以获取远距离目标的细节信息，是一种新型主动遥感探测成像技术。　　由于ISAIL波长在微米量级，而分辨率在厘米量级甚至亚厘米量级，所以相位误差尤其是二次相位误差非常严重。因此如何减小回波相位误差的影响，对成像目标进行有效的运动补偿，是将ISAIL推向应用的重要研究内容。本文围绕中央高校基本科研业务费(合成孔径成像激光雷达成像算法研究，No.K5051202041)和国家自然科学基金(合成孔径成像激光雷达成像技术的研究，No.61001210)的研究内容，以ISAIL方位向信号处理为主要研究对象，针对二次相位产生的图像散焦问题展开研究。　　主要的研究内容可以概述为以下三部分：　　1、基于时频分析的成像算法，从S-method原理出发，提出了一种适用于线性调频信号(LFM)的时频分析方法，该方法将重排原理运用到S-method中，有效地提高了信号时频分布的聚集性；然后将该方法与传统的距离-多普勒算法相结合，提出了一种适用于ISAIL的修正距离-多普勒成像算法，有效地解决了图像方位向散焦问题，仿真实验和实测数据证实了算法的有效性。　　2、分析了目标均匀转动时二次相位产生的原因及其对ISAIL成像的影响，然后从目标模型出发，提出了一种基于二次相位估计的成像方法。该方法通过粗略估计二次相位系数，设定搜索范围，进行一维搜索获得二次相位的精确估计值，进而进行相位补偿，较好地解决了方位向的散焦问题。最后通过线性调频信号实验和点目标模型仿真实验，验证了算法的有效性。　　3、针对目标非均匀转动所导致的图像散焦的问题，提出一种基于参数估计的成像方法。该方法通过分析方位向回波在时频平面上的多普勒特性，估计旋转速度，然后进行方位向重采样、插值处理，将非均匀转动转化为均匀转动，有效地解决了方位向的散焦问题，仿真数据的处理结果验证了该算法的有效性。