随着高速公路的大规模建设,汽车数量不断增多,给交通车辆监测带来了巨大的压力。由于高速公路车辆速度高、机动性强,传统雷达探测方法在长时间积累中将出现距离走动问题,难以实现目标的精确检测,无法满足交通监测系统的检测精度要求。因此研究应用于高速公路目标的雷达信号处理方法十分必要,具有重要的民用和工程实践意义。本文结合某高速公路雷达项目给出了相应的信号处理算法,并基于FPGA+DSP的硬件架构,设计和实现了基于TMS320C6678 DSP的高速公路雷达目标信号处理的方案。本文针对高速公路场景下的目标检测,首先通过数学推导,建立高速公路目标回波模型,根据理论公式和MATLAB仿真对其在传统雷达信号处理下存在的距离走动问题进行了分析,可得回波信号距离走动量与目标速度、信号带宽、积累时间等参数成正比。其次,本文通过一种基于速度模糊数并行搜索的Keystone变换算法,在目标速度未知的情况下,能够有效实现对高速公路目标的距离走动校正,同时对其存在的速度模糊问题进行相应补偿,并基于此方法对信号进行长时间积累。与传统方法相比,提高了回波信噪比积累增益,改善了雷达对高速公路目标的检测性能。通过恒虚警、目标凝聚、和差比幅测角等处理,实现了对高速公路上各行驶车辆距离、速度、方位的检测。之后,在整个工程系统条件下,对DSP 6678的SRIO和网口等数据传输接口进行调试,验证了DSP和FPGA之间以及DSP和上位机之间数据传输的正确性与可靠性。接下来,将整个信号处理流程基于单核实现,分析各算法模块所占资源及时间,设计和实现了基于7核的信号处理方案。其中核1通过SRIO接口接收FPGA处理后的和差波束数据,核0负责网口通信,从上位机接收雷达信号参数,并将整个信号处理后的目标检测结果打包发送给后续的数据处理模块,核2～核6进行多波束信号不同速度模糊数下的恒虚警、目标凝聚及和差比幅测角处理。最后,对多核通信、多核优化等进行了设计,对算法资源和时间作进一步优化,验证了信号处理结果与MATLAB仿真的一致性,整个信号处理流程满足系统实时性要求。本文实现了一种应用于高速公路目标检测的雷达信号处理算法,有效解决了传统雷达探测方法中存在的距离走动、速度模糊的问题,并给出了满足实时性且具有高处理性能的硬件方案设计及实现,完成了对高速公路目标的检测。