高分辨雷达近些年成为雷达领域的研究热点之一,其中线性调频步进频雷达应用较为广泛。本文以慢速小目标检测、识别为背景,针对线性调频(LFM)信号旁瓣较高的问题,介绍了非线性调频(NLFM)信号步进频系统设计流程及实现方法,并对系统中存在的一维距离像旁瓣抑制问题开展研究,分别针对栅瓣及旁瓣提出了相应的抑制方法。该系统将NLFM信号的低旁瓣与步进频信号距离高分辨的优势结合,经过距离旁瓣抑制处理后不仅可以实现对目标的高分辨成像,还可以有效的降低距离旁瓣,改善成像效果,有利于系统对慢速小目标的检测能力。首先,本文从NLFM步进频系统设计原理角度出发,对NLFM信号产生、频率步进雷达原理进行了详细的介绍,并对比分析了NLFM信号相对于LFM信号在慢速小目标检测方面的优势,接着对NLFM步进频系统距离旁瓣形成及常用的距离旁瓣抑制方法进行了介绍。其次,介绍了系统在实验过程中遇到的距离旁瓣较高的问题,并分别对距离旁瓣中栅瓣及旁瓣抑制方法展开研究。其中栅瓣抑制研究主要从NLFM脉内压缩角度出发提出了两种方法:基于凸优化CVX算法的失配滤波法及滑动窗网络综合法,通过仿真验证了两种方法在给定信号带宽、时宽情况下可以获得较低的脉压旁瓣。并将该方法应用于栅瓣抑制中,距离栅瓣抑制效果比已有的抑制方法有一定改善。一维距离像旁瓣抑制研究主要从脉间幅度、相位补偿的角度出发采用了基于混沌粒子群算法的幅度、相位补偿方法,结合仿真及实验数据验证了该方法在旁瓣抑制方面的有效性,改善了成像效果。最后,阐述了NLFM步进频系统工作模式及实现流程,详细分析了信号参数选取及FPGA软件实现方法。并对慢速小目标(无人机)实验成像结果进行了介绍,验证了距离旁瓣抑制方法对成像的改善效果。