LFMCW体制阵列雷达结合了LFMCW雷达和阵列雷达的工作模式和性能优势,具有测距分辨率高、无距离盲区、抗截获能力强、造价相对低廉等优点,尤其适合近距离高精度探测。随着现代数字信号处理技术的迅速发展,LFMCW体制阵列雷达在军事和民用领域均得到了广泛的应用。本文紧密结合该体制雷达特点,重点研究了应用于该体制雷达上的信号处理方法。本文内容可以划分为四个部分。第一部分,介绍了LFMCW信号模型,结合LFMCW雷达工作原理,详细推导了LFMCW信号提取距离和速度信息的方法,提出了应用于线性调频锯齿波信号的解距离—速度耦合的方法;介绍了稀疏傅里叶变换算法在LFMCW信号处理中的应用,分析了多种因素对距离分辨率的影响,讨论了LFMCW雷达的优缺点。第二部分,介绍了LFMCW信号在阵列雷达中的信号模型,推导了任意阵列三维方向图函数;研究了圆柱阵列方向图综合原理,结合仿真实例探究了多种因素对圆柱阵列波束形成的影响;结合阵列雷达原理,提出了一种基于特征分析的阵列雷达目标检测方法,可以降低虚警概率。第三部分,介绍了雷达系统设计时应考虑的因素,详细介绍了LFMCW体制阵列雷达的通用信号处理方案,对信号处理方案中的关键步骤进行了理论和仿真分析;提出了两种适用于LFMCW体制阵列雷达的信号处理优化方法:第一种方法是基于阵列雷达噪声功率的数字波束形成方法,可以提高波束合成效率,提升目标信噪比;第二种方法是基于改进DBSCAN算法的密集假目标剔除方法,可以降低干扰和强杂波对目标检测的影响。第四部分,介绍了一个自主研发的LFMCW体制阵列雷达系统,简要介绍了系统架构和信号处理系统设计,结合实测数据和雷达实时显示画面,验证了LFMCW体制阵列雷达系统具有在城市背景下实时探测低慢小目标的能力。