本文在阐述逆合成孔径激光成像雷达总体系统结构和成像原理的基础上,通过仿真来探究其对复杂综合运动目标探测的可行性,并分析了影响雷达系统成像效果和信噪比的因素。以空间卫星目标为例,理论推导了一类综合直线飞行和自身绕轴旋转两种运动模式的目标物的整个成像过程,利用平动补偿的方法,将复杂运动的目标转化成现今已有的转台模型,进行了重构成像。补偿的过程中需要使用目标的直线飞行速度,所以,在这里我们选用可以精准测速的外差模式对回波信号进行接收。对比已有的速度估计方法的补偿效果,使用MATLAB对模拟和真实的卫星目标分别进行了逆合成孔径激光雷达的成像仿真。仿真结果证实,使用外差测速法的补偿将比原有速度估计补偿法的精度提高近10%,并具有信息处理量小、运算速度快等优势。后期在雷达信噪比改善的研究中,还提出了两种基于数学矩阵分解的信噪比改善方法方法,分别为固有值分解法和奇异值分解法。二者都是将复合的回波信号投影到互成正交关系的纯信号空间和噪声空间中,使信号和噪声分解成为独立的两部分,然后从信号空间提取出有用的信息,同时除去噪声空间的噪声,进而达到降噪的效果。二者的区别是对原始信号分解的方法不同。理论推导了分解结果后,也同样采用MATLAB分别对两种分解方法的效果进行了仿真,并将结果作了比较和剖析,指出了两种降噪法各自的长处和应用情况。