调频连续波雷达具有结构简单、发射峰值功率低、无距离盲区、时宽带宽积大、距离分辨率高等优点,近年来受到国内外广泛关注。本文主要研究基于调频连续波雷达对近距低速目标的三维探测。首先介绍了调频连续波雷达测距测速的原理和方法。分别分析了三角调频连续波和锯齿调频连续波信号的测距测速方法,介绍了对锯齿波差拍信号的信号处理方法,包括动目标显示和相干积累,进一步的,介绍了调频连续波雷达提高测距测速精度的方法。其次介绍了基于FMCW雷达开展目标三维探测的研究方法。分析了调频连续波雷达应用数字波束形成的方法进行一维测角的原理,并设计了多种一维MIMO收发阵列结构,通过仿真验证了其可行性。根据一维测角方法拓展研究了二维DBF测角的原理,并设计了正交接收阵列、正交收发阵列以及改进型收发阵列的天线系统进行二维测角,分别通过仿真验证了可行性。综合测距、测速及测角的三维探测结果,合成了目标的三维信息,通过信号处理解决了距离-速度配对,距离-角度配对以及速度-角度配对的问题,解决了多目标情况下三维信息失配的问题,通过仿真验证了该方法的正确性,降低了目标三维探测的虚警和漏警概率。最后,完成了FMCW雷达前端的设计和加工,对雷达的性能进行了评估测试,对雷达功率不高的问题进行了分析。