随着无人机行业的快速发展,城市空域面临着越来越严峻的安全威胁。无人机干扰航班、航拍敏感地区、向监狱投递违禁物品等案例,说明无人机已经成为了新的空域威胁,为此向雷达提出了探测“低高度、小体积、慢速度”目标的要求。由于目标“低小慢”的特性,必须考虑对杂波的抑制以及“低小慢”目标的检测问题。目标高度低导致背景杂波较强;目标体积小导致目标RCS(雷达有效反射截面积)比较小、检测到目标的回波更加微弱;目标速度慢导致目标与强地杂波的多普勒频移存在严重的混叠,在频域上更难分别出目标和杂波。这些因素导致了“低小慢”目标更加难以被雷达检测出来。本文针对“低小慢”目标难检测的特点,基于相控阵雷达平台设计了一款信号处理机。识别运动杂波后通过设计低副瓣滤波器来压低强杂波;通过研究多通道静态/动态杂波图与恒虚警融合技术能在复杂杂波背景下控制虚警上升、提高目标检测能力;通过俯仰维相位和差测角提高测高精度,便于雷达从高度上区分无人机与地面目标;同时分析了长时间积累下的距离高分辨处理,能带来杂波的细化与信噪比的提升;最后设计了基于FPGA的相控阵雷达信号处理机,该设计采用FPGA+DSP的硬件结构,能较好的承担复杂时序的设计以及信号处理算法任务。本文介绍了信号处理机的硬件配置方法与算法设计,同时给出了相控阵平台下信号处理机的测试内容与测试方法,最终通过整机雷达的实测结果验证信号处理机的性能。大量的测试证明该雷达对无人机具有较好的检测性能。在无人机各种飞行姿态下、复杂的城市环境中能有效探测到无人机,验证了信号处理方案的性能,说明本文研究的内容具有良好的应用前景与实用性。