毫米波线性调频连续波(LFMCW)雷达以其距离分辨率高、发射功率低、无距离盲区等优点,在近程探测领域具有广泛的应用前景。本文依托实际工程项目,对近程毫米波LFMCW雷达距离速度耦合问题、高分辨率一维距离像以及目标分类识别算法等进行了研究,并研制了一套目标识别器以实现信号的实时处理。首先,在分析LFMCW雷达工作原理和差拍信号特点的基础上,对LFMCW雷达的距离速度耦合问题进行了研究；重点分析了MTD技术、基于正负调频斜率的速度估计技术和MTD-频域配对法等距离速度去耦合方法；详细讨论了它们的优缺点,最终选择基于正负调频斜率的速度估计技术来消除距离速度耦合问题；仿真结果验证该方法的有效性。其次,在分析LFMCW雷达一维距离像成像原理的基础上,对提高LFMCW雷达一维距离像的测距精度的方法进行了研究：着重分析了补零法、Chirp-Z变换法以及多相滤波结构的Zoom-FFT法等提高测距精度的方法；详细讨论了这些算法的运算量和实现的难易程度,最终选择补零法作为后端处理器实时实现的算法；针对目标运动对LFMCW雷达一维距离像的影响,给出了基于正负调频斜率的一维距离像的速度补偿方法：仿真结果验证该方法是有效的。再次,讨论了LFMCW雷达一维距离像的姿态敏感性、平移敏感性和幅度敏感性等问题,给出了相应的预处理方法；针对方位敏感性问题给一维距离像用于目标识别带来的影响,给出了平均距离像的预处理方法；仿真结果验证该方法是有效的;重点研究了基于散射中心的目标特征提取的方法,分析了线性判决函数对提取的目标特征进行分类识别的效果；仿真结果验证该目标识别算法的有效性。最后,研究了LFMCW雷达目标识别器的软硬件实现。硬件设计方面,根据信号处理要求,选择FPGA作为目标识别器的处理器芯片,并按功能将其划分为数据采集部分和信号处理部分,重点对各个模块电路进行了详细的设计。软件实现方面,重点研究了数据采集部分的Nand Flash控制,信号处理部分的目标识别算法实现,并对每个子模块进行了仿真。最终通过上位机软件的配合,完成了目标识别器的调试,调试结果表明,该目标识别器性能较好,可以用在近程目标探测中。