近年来,调频连续波(FMCW)雷达由于具有结构简单、无距离盲区、分辨力高、发射功率低和抗杂波能力强等优点,在精确武器制导、交通管制与检测、汽车防撞系统、楼层测量、液面高度测量等领域得到迅猛发展和应用。本文通过对FMCW雷达测距相关理论及差频信号处理的研究与分析,设计实现了FMCW雷达测距系统并进行了相关实验研究。首先,详述了FMCW雷达的工作原理,并对锯齿波FMCW雷达的测距理论进行了详细的阐述与分析。在现有理论的支持下,采用Mini-circuits公司的射频器件设计实现了小型的雷达实验系统,并对所采用的相关射频器件特点及参数进行了详细的介绍。在对雷达的回波功率谱进行了详细的分析之后,从系统和随机两个方面论述了影响FMCW雷达测距精度的因素。从频谱角度出发,提出能够提高FMCW雷达测距精度的谱最大值估值算法,并进行了相关实验进行验证。利用自主设计的FMCW雷达实验系统,进行了多普勒频移测速和线性调频波测距两个实验,使用MATLAB软件对实验得到的雷达信号进行数据处理,通过分析差频信号的时域与频域,获得目标距离和速度的信息。并分别从前期准备、实验流程数据采集、实验结果以及所用到的相关代码等方面对所做实验进行了详细的描述。实验证明,所设计的FMCW实验系统具有成本低、体积小、性能优良等特点,可用于FMCW雷达信号处理算法的教学与研究,所采用的谱最大值估值算法可提高测距精度。