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逆合成孔径雷达(Inverse synthetic aperture radar，ISAR)是一种高分辨率成像雷达。它利用宽带信号获取距离向的高分辨，利用目标相对雷达转动产生的多普勒频率获取方位向的高分辨。该技术能够全天时，全天候对空中的飞机，导弹，卫星等目标进行二维高分辨率成像，在军事与民用领域都能发挥重要的作用。 近年来，随着对W波段频率特性研究的深入以及W波段元器件的快速发展，W波段ISAR成像技术引起了世界各国尤其是发达国家的重视。W波段应用在ISAR成像中会带来分辨率提高，系统小型化，目标散射特性好，对海低角度观测信噪比高等优点。同时W波段也会使成像结果出现严重的散焦。这主要是由回波包络变化较大以及目标越分辨单元徙动严重造成的。本文针对W波段ISAR成像进行了深入的研究，解决了成像结果散焦严重的问题，取得了初步的研究成果，对主要的创新点总结如下: 1.构建了图像分辨率为3cm的W波段ISAR回波模型 W波段的ISAR能够得到较高的距离向与方位向分辨率，而已有的传统ISAR回波模型在进行近似处理时没有详细讨论于不同频段的适用程度。本文针对W波段，设计了分辨率为3cm的ISAR成像系统，给出了相应的系统参数，并根据得到的系统参数对回波模型近似处理的合理性进行了详细的分析。 2.解决了W波段回波包络变化较大的因素对图像散焦的影响 在W波段ISAR的回波中，由目标转动所引起的包络变化会比传统波段严重许多，导致直接进行包络对齐会产生对齐错误，进而造成图像的散焦。本文针对这一问题进行了分析，使用包络规整处理方法对其进行改进，并给出了详细的处理流程。通过仿真实验，对比了三种包络对齐算法在包络规整处理前后的成像结果，证明了该方法对图像聚焦程度的提升。同时本文还对三种相位校正技术进行了仿真实验，证明了这些方法在W波段ISAR成像中的适用性。 3.解决了稳定转速目标成像中越分辨单元徙动对图像散焦的影响 在W波段的ISAR成像中，目标的稳定转动速度会带来严重的越分辨单元徙动（包括距离向徙动和方位向徙动），造成成像结果的散焦。本文针对转速稳定目标，使用二维补偿的成像方法进行成像。在距离向使用Keystone变换进行徙动校正，在方位向使用相位补偿与最小熵搜索相结合的方法进行徙动补偿。仿真结果显示该方法能有效提高稳定转速目标成像结果的二维聚焦程度。 4.提出了一种改进的子孔径方法，降低了目标角速度变化对图形散焦的影响 进一步研究分析表明，在W波段ISAR成像中，目标转动速度的变化会带来附加的方位向越分辨单元徙动，造成成像的散焦。针对该问题，本文提出了改进的子孔径方法。这一方法通过子孔径划分以及孔径伸缩处理，能有效降低成像结果的散焦程度。仿真实验的结果显示该方法对成像结果有较为显著的提升。