步进频雷达以一定的频率步进间隔依次发射N个频点的信号来获取照射区域的频域响应,再通过逆傅里叶变换的方法得到时域响应,即一维距离像。步进频雷达在获得大等效带宽的同时具有小的瞬时带宽,可以大大降低对接收机的带宽和采样率的要求。步进频雷达前端包括超宽带步进频信号源、超宽带发射机、超宽带接收机三个部分。本文详细介绍了超宽带步进频雷达前端各部分的设计方案,最终实现了频率范围为3-5.044GHz,等效带宽为2.044GHz,频点数为512个,频率跳变时间小于20us,发射功率大于20dBm,接收机噪声系数为2.8dB～3.7dB的步进频雷达前端。针对步进频雷达接收机正交下变频I／Q幅相误差导致的一维距离像中产生镜像的问题,本文提出了一种基于最小熵的校正方法。该方法以一维距离像的熵为代价函数,通过在幅相误差空间内搜索一维距离像的最小熵来得到I／Q幅相误差的估计值。该方法是一种基于回波数据的、实时的校正方法,克服了已有的其他校正方法需要繁琐测试操作、无法跟踪器件特性变化的缺点。最后,在目标稀疏的成像场景下,本文把压缩感知理论应用于步进频雷达成像处理中,利用较少的频域数据来重构一维距离像,并分析了回波信噪比和观测频点数对重构误差的影响。