随着军民融合的发展,民用安防市场对民用搜索警戒雷达需求增加,使得高成本、高功耗的大型警戒雷达逐步向低成本、低功耗转变。民用搜索警戒雷达是一种小型搜索警戒系统,其关注的目标与军用雷达不同,且受限于成本、无线电管制、应用环境等因素,存在回波信号易受干扰、探测精度较差等问题。因此,研制出高性能、低成本、功能完善的小型搜索警戒雷达系统有着很高的应用价值。本文研究的小型三坐标搜索警戒系统可检测运动目标,提供目标的距离、速度、方位角和高度等信息,并可跟踪特定目标。搜索警戒雷达系统中的信号处理模块是雷达系统的核心部分,研究内容涉及到信号处理算法原理、信号处理硬件平台,及基于此硬件平台的算法实现和验证。文中针对搜索警戒雷达系统中的主要信号处理算法原理做了详细的分析,包括数字下变频、脉冲压缩、动目标显示、动目标检测、恒虚警检测、测角等。其中,测角算法是关键算法,测角算法的性能直接影响小型三坐标搜索警戒系统对运动目标的空间定位能力。后又基于激光雷达的应用场景,分析了算法上的相似与差异,说明了该研究在激光雷达领域的可扩展性。信号处理硬件平台采用“FPGA+DSP”架构,兼具FPGA并行处理能力和DSP的灵活性。主要完成两个任务:信号处理和通信,其中通信包括处理器芯片之间的通信和硬件平台与其他系统子模块之间的通信,确保满足数据吞吐率要求,从而实现数据传输、信息交换、参数更新和命令下发。本文在信号处理算法实现中,充分利用软硬件资源,完成对运动目标的实时检测与空间定位任务。利用仿真数据和实测数据验证了基于FPGA的多路并行算法和基于DSP多核并行算法的工程可行性,文中还针对实际工程中出现的天线通道间相位差问题,提出相应的相位差修正公式,从而实现了三维空间的高精度测角,算法实现方案在在外场实验中得以验证。