毫米波频率步进雷达作为高分辨率雷达之一，具有较好的距离分辨率，因此被广泛使用。利用傅立叶逆变换(IFFT)实现频率步进雷达一维成像的过程是：在自由空间里，发射机发射n个脉宽为t，载频步长为Df的脉冲串，各载频为fi=f0+iDf，其中i=0，1，2，…，n-1，重复周期为T，这n个脉冲的步进总带宽B=(n-1)Df。发射信号遇到距离为R，径向速度为v的目标后反射回超外差结构的接收机，经过一次或多次变频后，对每个回波脉冲脉宽中心点进行正交采样，最后对采样数据作n点IFFT，即可获得目标的一维距离像。
噪声中检测信号的能力对检验雷达系统性能好坏至关重要，雷达系统只有从噪声中有效获取回波信号才能对目标进行检测，而频率源相位噪声是决定系统信噪比好坏及性能的要素之一。本文利用仿真工具Agilent ADS，对频率步进雷达系统射频部分进行建模，并使用Mathworks Matlab对模型输出数据进行分析，通过这种数值仿真的方式能够对雷达系统的各种参数进行量化分析。随后，利用该仿真平台对频率源重要参数之一的相位噪声对频率步进雷达系统的影响进行，进一步给出对频率源相位噪声的要求，对实际系统的设计有一定参考价值。频率步进雷达模型构建
频率步进雷达按照功能可分为天馈、频率源、接收机和信号处理机四个部分，如图1所示。其中的频率源又包含为系统所需的发射机信号(Tx)和接收机所需的本振信号(LO)两个部分。
图1 频率步进雷达构造
根据频率步进雷达的构造，设计出图2的仿真平台对其建模，对仿真结果进行分析，达到对性能评估的目的。
图2 仿真平台构造
该仿真平台主要由ADS和Matlab两个工具组成，其中ADS对频率步进雷达的射频部分进行模拟，主要由发射机、本振、信道和接收机四个模块构成，其输出为基带回波信号。该基带回波信号再由Matlab仿真平台，根据频率步进雷达信号处理的方式进行信号处理，从而得到目标的一维距离像。该仿真平台的优点就在于能够将射频电路与信号处理结合，对射频电路中参数影响直接分析，更接近真实系统情况，利于实际系统设计。
相位噪声影响分析
频率步进雷达性能的优劣由很多因素决定，仅分析输出噪声部分就包含大气噪声、幅度起伏、频率误差以及本振相位噪声等多方面。下面对相位噪声对雷达系统的影响进行量化进行分析。
相位噪声是衡量频率短期稳定度的指标，分别从时域和频域两个角度描述。作为频率稳定度频域表征的五幂律法，基本上适用一切实际振荡源，包括常见的白噪声、闪烁噪声和随机游走等类型的噪声效应。幂律噪声表示法如图3所示。
图3 用幂律噪声表示相位噪声谱
图3除表述相位噪声来源外，还显示出相位噪声的出现将振荡器的一部分功率扩展到相邻频率中去，产生了噪声边带。噪声边带会随着接收机混频，而被调制成基带信号，成为基带信号噪声的一部分，从而恶化雷达系统检测信号的能力。
