雷达对于非合作目标的探测，存在目标微小与速度未知两大困难，而相干积累的方法需要准确探测目标速度，并进行速度补偿，实际应用过程中效果受限。针对此问题提出了一种调频步进编码波形设计方法，可以在速度未知情况下脉间积累，同时在准确测量速度后宽带合成。首先研究线性调频子脉冲的距离速度耦合特性，通过波形设计抵消脉间目标运动成像位置变化；然后研究调频步进编码波形的宽带合成技术，使所得的高分辨一维距离像无距离混叠。最后，数值仿真实验验证了所提出波形的优势与应用价值。

研究了一种基于毫米波的步进频连续波合成孔径雷达成像系统。基于算法研究, 搭建了成像硬件及软件系统, 实现信号扫描及回波信号的采集与处理。处理后的信号通过成像算法计算, 获得目标物体的三维图像数据。实验测试了系统x、y、z方向的分辨率, 测试结果表明系统x方向分辨率在8~9 mm, y方向分辨率为12 mm, z方向分辨率为40 mm左右。研究了系统的最佳成像距离, 实验发现, 当目标物体在距离收发天线5~16 cm范围时, 均可对目标清晰成像且仅有很小的背景噪声。在人体安检的应用上, 检测了五种常见面料的穿透效果。实验结果表明, 在正常衣物厚度下, 系统能有效地穿透面料并对隐藏物体清晰成像。

伪码-线性调频 (PRBC-LFM)信号具有伪随机相位编码信号和线性调频信号的优点, 是一种具有优良抗干扰性能和宽带特性的复合信号。提出一种针对宽带伪码-线性调频信号全去斜接收处理方法, 能够实现在较低速率采样条件下完成对宽带伪码-线性调频信号的脉冲压缩。并结合频率步进技术, 设计和实现了超大带宽的伪码-线性调频信号, 对各子脉冲信号进行脉冲压缩后在频域进行相干合成, 对合成得到的大带宽频谱进行逆傅里叶变换得到目标的高分辨力一维距离像。点目标一维距离像仿真和地面运动目标 ISAR成像实验均验证了本方法的有效性。

太赫兹雷达散射特性的研究对于目标识别、跟踪以及截获有重要意义.设计了0.22 THz频率步进雷达散射截面(Radar Cross section, RCS)测量系统, 提出了针对频率步进太赫兹雷达信号体制下, 角反射器RCS的提取方法.采用实验与仿真相结合的方式, 得到了单个角反射器和角反射器组在4°范围内的太赫兹雷达散射截面.结果表明, 角反射器类目标的RCS实验测量结果与理论计算结果在误差范围内一致性较好, 为进一步精确测量目标在太赫兹波段的散射特性奠定了研究基础.

研究设计了一种0.2 THz的步进频率雷达成像系统，带宽12 GHz，并利用逆合成孔径技术对物体进行二维高分辨成像。针对系统设计参数进行Matlab仿真，获得简单转台目标的二维逆合成孔径雷达图像。仿真结果表明，太赫兹雷达成像系统可实现目标的二维高分辨成像，横向和纵向距离可以达到cm级分辨率。

建立了双站ISAR运动目标的几何模型，给出了双站步进频率雷达运动目标的回波信号模型，讨论了目标运动对步进频率双站ISAR成像的影响；为补偿目标因等效径向速度引起合成距离像峰值的时移和能量发散，提出了用距离微分法估计目标的等效径向速度作粗补偿，然后用积累相关法作精补偿的成像方法；仿真结果验证了该方法的有效性。

介绍了频率步进雷达中多普勒效应对距离像的影响,根据频率步进雷达中常见运动补偿方法的优缺点,提出了一种仅利用单帧数据即可实现速度估计和补偿的方法,为了提高该方法的抗噪声性能,采取对算法进行迭代运算得出有效速度估计值的策略。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法只需几次迭代(一般为3次或4次)即可得出有效速度估计值;该算法具有可行性,并兼有测速精度较高、运算量较小、抗噪声性能较强的优点。

基于人工神经网络能量函数优化理论,提出了一种毫米波频率步进雷达距离像的神经网络算法的理论框架,并进行了仿真实验.由于神经网络的并行运算,本文所介绍的方法具有速度快的优点.

研究了频率步进高分辨率毫米波雷达一维距离成像方法,定性地分析了细长体目标(独立散射点)转动时对距离成像的影响,推导了成像公式和成像条件,针对只有两个散射点的简单情况进行了具体的定量分析,并扩展讨论了有多个独立散射点的细长体目标在转动时对距离成像的影响,为目标识别提供了有效的途径.