随着现代城市的发展,车辆交通安全问题频发,车载雷达愈发受到人们的重视,毫米波由于其在恶劣天气条件下的稳定性逐渐应用到车载雷达领域。本文主要设计载频为77GHz的车载毫米波成像雷达。本文首先提出了系统指标,建立了目标散射点模型和回波模型,并介绍了DBF算法、MUSIC算法和CS-DOA算法的原理。先根据系统指标计算系统所需要的阵列孔径,建立近距离的人形目标和近远距离的车形目标的散射点模型。系统选择线性调频信号为发射信号,采用时分方式发射信号,在距离多普勒谱上检测目标散射点的距离值和径向速度值,并利用参差频率法解速度模糊,以处理可检测速度范围过小的问题。其次,本文讨论了传统均匀线阵下阵元数目和系统总发射时间,为了减少系统总发射时间,采用了最小冗余面阵、L形嵌套阵和L形互质阵三种非均匀阵列布阵方式。比较了每种布阵方式下,在点目标DOA估计时的旁瓣高低和波束宽度、多目标DOA估计时测角效果,最后分析了阵元数目、阵列孔径和系统总发射时间。接着,本文讨论了通过仿生类算法,即遗传算法和鲸鱼优化算法对阵元位置进行优化,分析比较了经过不同优化方式的阵列在点目标DOA估计时的旁瓣高低和波束宽度、在多目标DOA估计时测角效果,最后分析了阵元数目、阵列孔径和系统总发射时间。最后,本文比较了最小冗余面阵、L形嵌套阵、L形互质阵、遗传算法和鲸鱼优化算法的五种阵列布阵方式下的阵元数目、总发射时间、阵列孔径和成像效果。选择遗传算法和鲸鱼优化算法对整个车载成像雷达系统进行仿真,利用三种DOA估计方法对近距离下人形目标和近远距离下车形目标分别进行成像仿真并进行分析。