我国国土辽阔,地形复杂多样,是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一,地质灾害种类多,危害巨大,对人类生命财产以及地球环境保护会造成巨大的损失且不可挽救,另一方面,地质结构的微变形也会影响基础建设和建筑工程的安全性,如大坝、桥梁、隧道的变形量一旦超过安全界限,就可能发生重大灾害。因此对边坡进行形变监测就显得尤为重要,现阶段边坡形变监测的解决方案费时费力、灵活性低、无法实现全天候监测、成本昂贵等不足。本文提出一种将FMCW（Frequency-Modulated Continuous Wave）技术与MIMO（multiple-in multiple-out）技术相结合的形变监测雷达方案,能够实现对目标的三维成像以及形变监测。本论文所研制的变形监测雷达工作于C波段,采用发射宽带、连续调频信号的方式,通过增加带宽来提高探测距离的分辨率。利用MIMO技术中等效虚拟阵列的思想,提出一种基于子阵划分的二维平面MIMO阵列,来等效成一个均匀的虚拟面阵,来实现方位向和俯仰向分辨率。结合这两种雷达体制实现对目标的三维成像,同时,采用相位干涉法,通过对目标在不同时间点上的相位变化,得到了目标在雷达视线方向上的形变,其测量精度可达亚毫米级。按照设计方案,初步搭建了系统雷达系统,主要是由射频前端、混频模块、天线阵列模块以及数据处理等构成。通过对各个模块的设计和测试,得出了相应的性能指标,从而为系统的可行性验证奠定了坚实的基础。本系统需对天线阵列模块的微波开关进行切换,解决ADC（Analog-to-Digital Converter）需采集完整调频周期的问题,因此使用FPGA（Field Programmable Gate Array）设计实现系统控制时序,完成天线对的切换以及控制ADC的采集间隔。通过搭建不同测试环境,不同测试方案,初步验证了本文设计的形变监测雷达具有较好的三维成像能力,并利用滑台模拟检测目标发生微位移形变,实验结果表明:雷达系统可实现全天候、高精度的形变测量,测量精度达亚毫米级。与目前的雷达相比,该系统具有体积小、精度高、不受环境干扰等特点,具有很好的推广应用价值。