Ces travaux concernent l’imagerie ISAR en 3D de cibles mobiles non-coopératives avec une boite chaotique volumique, qui permet, à l'aide de fonctions de transfert décorrélées, d’encoder les signaux mesurés par plusieurs antennes en une voie de réception unique. Le décodage fait appel à des techniques d'inversion pour reconstruire les signaux mesurés, qui sont ensuite utilisés pour estimer la position et vitesse des différents diffuseurs constituant un objet. Ce travail utilise des réseaux d'antennes horizontaux et verticaux afin d'estimer les dimensions de l'objet imagé ainsi que la position 3D des diffuseurs principaux qui le constituent. Les résultats obtenus par simulation ou à l'aide de données réelles ont montré que le dispositif compressif, qui permet, au prix d'une légère détérioration du signal, de simplifie considérablement le processus et le système d'acquisition, n'affecte pas la résolution de l'image reconstruite, mais induit l'apparition de lobes secondaires qui modifient le rapport signal à bruit au sein des images, et donc la qualité des paramètres estimés. Les résultats expérimentaux obtenus avec trois antennes en configuration de réseau en L, connectées à une cavité métallique, montrent une très bonne reconstruction des objets observés. Cette étude démontre que les approches compressives matérielles représentent des solutions prometteuses, élégantes et peu coûteuses pour surmonter les problèmes de mise en œuvre, matérielle et logicielle de réseaux multi-antennes pour des applications d'imagerie avancée.