逆合成孔径雷达(ISAR)系统是一种具有高分辨率的成像系统,而海面目标是成像研究中一种重要的目标。由于海面目标的ISAR图像对于目标的识别,检测以及跟踪有着很重要的作用,从而使得它在军事,民用等领域具有很大的应用价值,因此对海面目标的ISAR成像研究是极其重要的。但是由于这种目标的运动比较复杂,所以它的ISAR成像具有一定的困难性。本论文以复杂运动的舰船目标作为研究对象,主要内容包括以下两个方面:本文提出了一种基于时频分布特性的舰船目标ISAR成像方法。常用的时频分布应用在舰船目标的ISAR成像时,多个信号分量相互作用产生的交叉项会使图像质量受到影响,故常使用Radon-wigner变换(RWT)来抑制交叉项。而传统的RWT用于ISAR成像时只是通过瞬时频率得到目标的ISAR图像,由于没有考虑实际情况中信号的幅度随着时间变化这一情况,所以成像效果并不是很好。针对这一问题,提出了对舰船目标采用基于RWT-Clean的方法进行ISAR成像,通过RWT与Clean技术相结合得到各信号分量的参数值,从而得到瞬时幅度和瞬时频率实现目标的ISAR成像,达到提高成像质量的目的。而在RWT对调频率以及频率进行搜索时,采用传统方法运算量很大,故对RWT进行了改进,提出变尺度两级搜索方法实现信号调频率和频率的参数估计,从而在得到高分辨率图像的同时减小了运算量。通过仿真实验结果证明了提出的方法是有效的。本文提出了一种基于时间调频率分布(TCD)特性的舰船目标ISAR成像方法。由于舰船目标运动的复杂性,使得它的方位信号的相位上很可能存在三次项且不能被忽略,若这时仍采用传统的方法对舰船目标进行ISAR成像,其成像质量将会下降。针对这一问题,提出了对舰船目标采用TCD-Relax的方法进行ISAR成像。该方法利用Relax技术,通过TCD分布与Radon变换相结合对信号的调频率变化率以及调频率进行参数估计并用于对回波信号进行补偿,根据补偿后的回波信号得到中心频率,初相以及幅度从而实现对舰船目标的ISAR成像。通过仿真实验进行比较得出,上述方法既使图像的成像质量得到提高,同时也使参数估计更加精确。本论文首先阐述了ISAR成像的研究背景以及基本成像原理,然后从时间频率以及时间调频率两个平面进行研究,提出了两种算法对舰船目标进行ISAR成像,最后对全文的工作进行了总结并做出了展望。