直升机自问世以来,凭借其优异的飞行性能和独特的气动特性在多个领域得到了广泛的应用,并显示出广阔的发展前景。直升机经常需要在低空复杂环境中执行任务,如果缺乏可靠详细的飞行路径和探测感知手段,直升机的飞行安全会受到严重威胁。因此,直升机防撞雷达的研究越来越受到人们的重视。本文以国家电网某电力线巡检科研工程项目应用为背景,对机载毫米波防撞雷达系统的工作机理和设计要点进行了深入的分析,使用线性调频连续波为雷达信号体制,主要展开以下几个方面的研究工作：第一,总结了国内外直升机毫米波防撞雷达的研发现状,分析了直升机防撞雷达设计所面临的要点和难点。第二,深入分析了线性调频信号的性质和信号处理方法,包括MTD设计、恒虚警处理等,并从理论上详细分析了多普勒因素和调频线性度等因素对测距精度的影响以及相应的解决方法。第三,在直升机飞行时所面临的障碍物中,电力线由于体积细小而最难检测。因此,本文对电力线的RCS进行了详细分析,并利用相参积累和非相参积累技术提高了此类目标回波的信噪比。但是由于直升机的运动,如果做较长时间的积累,会产生距离徙动现象,这会严重影响积累的效果。对此,本文又研究了相关的解决方法,包括直接补偿算法、段内相参段间非相参积累算法和Keystone算法等。此外,还讨论了一种利用极化信息来提高电力线信杂比的方法。第四,设计并实现了一种基于FPGA的电力线巡检直升机毫米波防撞雷达信号处理系统。本文设计了一种信号处理硬件实现方案,并基于ISE10.1平台完成了对软件的设计和测试,最后对实测数据进行了分析,表明此系统可以满足检测电力线的要求。