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恒虚警检测一直以来都是雷达信号处理的一个重要环节。恒虚警检测是在保持虚警率恒定的情况下对目标进行检测,无论是在均匀的高斯背景环境中还是在复杂的杂波背景环境中,恒虚警检测都有很广泛的应用。本文首先讨论了几种经典的恒虚警算法,其中包括均值类恒虚警和有序统计类恒虚警等等。简单介绍了这些恒虚警算法的理论基础和实现过程,并分别在高斯背景环境下、杂波边缘环境下以及多目标环境下对这几种恒虚警算法进行了仿真实验,在实验基础上对这些恒虚警算法进行了性能对比分析,总结了几种恒虚警算法的使用环境以及他们各自的优势和劣势。由于在距离和多普勒维上都会存在杂波和噪声,所以雷达接收到的回波信号一般是距离-多普勒两维数据,因此本文在经典的恒虚警算法基础上,重点研究了二维恒虚警处理方法,介绍了二维单元平均恒虚警算法和二维有序统计恒虚警算法的基本原理以及他们的实现过程。根据工程实践的需要,本文介绍了两种高效的二维恒虚警检测方法,二维OSCA-CFAR和二维FOSCA-CFAR,对经典的二维恒虚警算法进行了优化,结合了他们各自的优点,减少了运算复杂度,这两种二维恒虚警检测方法的区别在于二维FOSCA-CFAR是在二维OSCA-CFAR上进行了简化。与此同时,根据工程需要,本文还介绍了一种高效的二维米字形参考窗,这种参考窗的设计避免了传统矩形参考窗中无效单元过多的问题,同时还解决了十字形参考窗中有用信息过少的问题。通过对实测数据进行处理和分析,论证了米字形参考窗的实用性。最后,本文在工程上基于FPGA芯片实现了二维恒虚警检测算法。由于FPGA的内部存储资源有限,故利用DDR2-SDRAM的高速数据存取能力,将DDR2-SDRAM作为FPGA的外部存储器,给出了基于FPGA和DDR2-SDRAM的硬件平台结构,合理设计FPGA和DDR2-SDRAM之间的接口,保证数据在FPGA和DDR2-SDRAM之间互相传输的正确性和实时性。同时完成了系统时钟的设计,保证了整个系统正常的运行,还完成了数据发送模块的设计。选择米字形参考窗作为二维恒虚警检测的参考窗,选择二维FOSCA-CFAR方法作为二维恒虚警检测方法,设计多个并行模块,同时对参考窗内的数据进行并行处理,提高了数据处理速度,减少了运算复杂度,提高了二维恒虚警算法的实时性能和检测性能。