雷达成像系统中,成像分辨率主要由方位向及距离向分辨率组成,且方位向分辨率与天线尺寸有关,天线孔径越大,分辨率越高;距离向分辨率与信号带宽有关,带宽越大,分辨率越高。在传统雷达中,通常采用实孔径天线,其受到天线尺寸的约束,难以实现方位向的高分辨率。合成孔径雷达将单一的小孔径雷达合成为等效的大尺寸天线,可以获得方位向的高分辨率。利用调频连续波技术或步进频连续波技术发射大带宽的毫米波信号,可以获得距离向的高分辨图像。本文研究了基于步进频的毫米波合成孔径雷达成像系统。通过对合成孔径雷达及步进频信号原理的分析,建立了成像模型。设计并搭建了成像系统的硬件装置,详细阐述了硬件系统中各模块的功能,测试并确定了各模块的相应参数。编写了控制采集软件,通过与单片机、步进电机、采集卡的通信,实现对硬件系统的全面控制。软件集成了三种不同功能的数据采集模式:针对系统调试及故障检修的单点测试模式,补偿成像数据的系统校正模式和对目标物体成像的成像扫描模式。详细描述了对采集到的信号进行数据处理的实现过程,为进一步的成像奠定基础。对搭建的成像系统,进行了系统的校正及成像实验。对比了校正前后的成像效果,证明了校正操作的必要性。设计了数个实验验证系统的成像质量:测量了系统x、y、z方向的成像分辨率,分别为x方向8-9mm左右,y方向12mm左右,z方向40mm左右。测算了系统的最佳成像距离,结果表明目标样品放置在距离收发天线5-16cm范围内,均可对目标清晰成像且成像图片背景噪声小。对常见的衣物面料进行了穿透实验,实验发现,系统能轻松透过常见面料并对隐藏其后的物体清晰成像。即使面料具有一定厚度,仍能探测到背后物体的轮廓形状。