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近年来,随着半导体工艺的进一步完善,毫米波雷达得到很大的发展,毫米波雷达在防撞、安防、无人驾驶等领域的需求也日益增多。其中调频连续波(FMCW)雷达具有结构简单、分辨率高、无距离盲区等特点,逐渐吸引大批科研人员的关注。本文主要对锯齿波FMCW雷达信号和信号处理算法进行了理论和仿真分析,采用24GHz和122GHz雷达芯片,设计搭建FMCW雷达试验系统,完成雷达信号处理和显控软件设计,并进行了性能测试。主要工作如下:(1)对锯齿波FMCW雷达信号和信号处理算法进行理论和仿真分析,提出能提高运算速度的改进有序统计恒虚警算法。首先对锯齿波FMCW信号进行理论研究和公式推导,并对雷达测距、测速的性能进行分析,给出距离-速度耦合导致的误差大小。其次对信号处理算法进行仿真分析。采用动目标显示技术,抑制固定杂波并提高信噪比。在此基础上,采用快速傅里叶变换等效多普勒滤波器组实现动目标检测,分离速度信息。设计了均值类和有序统计类共四种恒虚警算法,实现目标检测,并根据滑窗中数据的特点,提出能提高运算速度的改进有序统计恒虚警算法。采用排序法进行点迹凝聚,消除模糊旁瓣、得到信号峰值。使用距离多普勒补偿公式计算得到目标的真实距离。给出多重信号分类和求根多重信号分类测角算法原理,并对性能差异进行仿真对比。最后通过计算机仿真,对FMCW雷达目标检测算法的性能进行了验证。(2)采用24GHz和122GHz雷达芯片、控制开发电路板和PC机,设计搭建了FMCW雷达试验系统,完成对芯片的配置和控制。首先给出所使用雷达芯片的组成图,并对雷达芯片的技术参数、性能指标和控制开发电路板进行介绍。其次完成对FMCW雷达试验系统的设计,给出完整的系统软件组成和工作流程,并设计了室内与室外两个测试场景,完成对试验平台的搭建。最后完成对控制开发电路板的硬件设置,并对UART通信协议和回波数据格式进行了研究,完成对雷达前端的配置。(3)设计了雷达信号处理及其显示控制软件。首先介绍雷达系统的总体软件界面,包含上位机控制系统和结果显示界面,并对功能进行了介绍。其次完成雷达系统的信号处理软件和显控软件中UART配置、参数配置、数据接收与保存、显示以及历史数据回放等各模块设计,分析了设计思路,并编程实现。(4)对雷达系统进行试验与测试。在所搭建的FMCW雷达试验平台上,完成对距离测量精度、速度测量精度、最大探测距离和信号衰减程度进行试验测试,给出真实值和测试值对比,并对误差进行分析。