雷达信号处理引擎作为雷达系统中的核心组成部分,用来实现对雷达接收数据的实时处理,直接影响着雷达整机的性能。随着集成电路数字化的程度越来越高,雷达信号处理引擎也不断向数字化的方向发展。随着雷达应用的场景和领域越来越丰富,算法灵活多变,希望雷达信号处理引擎能够具有可配置的特性,能灵活适应不同的需求和算法。当前,ASIC实现方式需要将算法固化成电路,灵活性差。DSP实现方式在进行雷达信号处理时专用性不足。如何兼顾专用性和灵活性,这对雷达信号处理引擎的设计提出了新的挑战。本论文的研究工作源自国家部委雷达信号处理器项目,本文基于脉冲多普勒雷达中雷达信号实时处理的需求,提出了一种面向脉冲多普勒雷达信号处理的专用指令集处理器（ASIP）作为雷达信号处理引擎。该处理引擎使用专用指令集编程的方式能适应各种场景下的雷达信号处理需求,对算法进行灵活升级和更新。同时使用专用结构和专用指令保证雷达信号处理引擎的信号处理性能。重点研究了面向脉冲多普勒雷达信号处理的专用指令集处理器的专用结构设计,专用指令集设计。研究了雷达信号处理中的关键算法（下变频,脉冲压缩,动目标检测）的原理,并对核心算法的并行化方案进行了探索。使用LANCE编译器和GNU工具对目标算法进行分析,提取基本操作,设计专用指令集。充分利用算法中数据和指令的并行,采用了并行通道数为5的超长指令字（VLIW）结构,宽度为4*16bit的SIMD技术。针对结构中出现的访存冲突,使用了多体存储器结构,并对存储器的地址映射方法进行了优化。针对算法中的大量循环,设计了硬件循环取指单元。针对VLIW通道内和通道间存在大量的数据相关,设计了专用的数据前推网络。设计了专门的系数存储器。最后从结构验证,系统验证两个方面完成了设计整体的仿真与验证。并将FIR和FFT运算的循环核心代码封装成函数库的形式,方便调用。雷达信号处理引擎的硬件运算结果和matlab结果进行比对,相对误差在10^-3数量级,能够正确识别目标的位置信息和速度信息。在xilinx Zynq7020上进行实现,速度可以达到182.774Mhz,达到了文中应用场景实时处理的要求。同时通过编程,可以对信号处理算法进行升级和更新,体现了本文设计的雷达信号处理引擎的灵活性。与市场上常见的C64系列信号处理器相比,完成相同点数的FIR和FFT,加速比分别达到2³倍,5⁶倍,体现了本文设计的面向多普勒雷达信号处理的专用指令集处理器的专用性特点。