近些年来,毫米波雷达因其具有体积小、成本低、重量轻、分辨率高、穿透力强等优势被广泛应用到军民用领域。本文以线性调频连续波（Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW）雷达为研究对象,着重研究了 LFMCW雷达测距测速的两个主要问题,速度模糊问题和调频非线性（Frequency Modulation Nonlinearity,FMN）校正问题。在实际应用场景下,高速运动目标会出现速度模糊现象,因此研究了速度解模糊（Velocity Defuzzification,VD）方法,来提高测速的准确性。实际毫米波雷达系统受器件的非理想性以及系统的杂散和噪声的影响,会存在FMN问题,所以研究了非线性校正方法,从而提高测距精度。本文主要研究的内容与工作如下:1、研究了毫米波雷达的VD方法,针对现有速度解模糊算法时间复杂度高以及雷达扫描时间长的问题,提出了一种基于恒频辅助的VD方法。首先,采用恒频段和锯齿波段的组合波形方式,避免发射重复频率脉冲,可提高时间利用率。然后,通过快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）估计恒频段目标的真实速度。最后,利用恒频段估计的真实速度构造离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transformation,DFT）旋转因子,对锯齿段目标进行速度匹配,无需进行额外的多目标匹配运算,提高了目标匹配性能。该方法具有测速精度高,算法简单的优势。2、研究了 LFMCW雷达调频非线性的参数估计和一维距离像校正算法,针对传统非线性相位误差参数估计方法的误差传递问题,提出了一种改进的高阶模糊函数（High-order Ambiguity Function,HAF）估计方法。首先,利用FFT粗略估计高阶瞬时动量（Higherorder Instantaneous Momentum,HIM）的频谱。然后,采用线性调频Z变换（Chirp-Z Transform,CZT）对频谱进行精细估计,有效地减小了误差传递的影响,提高了参数估计的性能。最后,针对现有校正算法时间复杂度高的问题,提出了一种基于信号处理的互相关校正算法,该算法在保证校正性能的同时,降低了算法复杂度。3、依托于课题组的线性调频毫米波雷达平台,进行实际的测距测速应用。首先,分别介绍了雷达系统的组成、主要参数的选取原则、射频前端处理的流程和信号处理设计流程。接着,根据系统软件的功能需求,设计并实现了雷达信号处理算法软件平台和雷达嵌入式软件架构,并对其整体系统设计方案进行了介绍。工程实践表明该软件在设计的嵌入式软件架构中可按照算法流程表依次稳定地调用不同功能的算法。最后,利用实现的软件平台,进行实测数据采集以及验证测距测速功能。