随着国民经济的快速增长与私家车保有量的增多,人们对汽车性能和安全性提出了更高的要求。汽车防撞雷达以道路其他车辆及周围环境作为目标,利用电磁波作为探测载体,测量道路上目标车辆的距离、速度和角度。毫米波雷达相比激光雷达、超声波、摄像头等传统传感器对气候的适应能力更强,逐渐成为传感器的首选。传统的汽车防撞雷达多数采用三角波调频,多目标下存在较多的假目标。近年来防撞雷达由三角波调频逐向锯齿波调频过渡,虽然锯齿波调频解决了假目标的问题,但也带来了多普勒模糊、距离速度耦合等新问题。本文围绕着汽车防撞雷达信号处理展开,分析锯齿波和三角波调频在实际使用出现的问题,研究提升测量精度的方法和在FPGA中实现信号处理这三个方面展开工作。论文主要工作有:首先对汽车防撞传感器进行介绍和对比,介绍信号处理研究的背景和意义。继续结合LFMCW雷达常见调频方式(三角波、锯齿波)的基本原理,描述目前汽车防撞雷达信号处理中的问题和难点。最后介绍了MIMO(Multi Input Multi Output)测角原理、雷达威力计算和恒虚警检测等知识,为后续的研究奠定基础。然后对锯齿波调频所遇到的实际问题进行建模和仿真,分析了影响分辨率与精度的因素,重点对距离速度耦合、频谱泄漏、通道幅相不一致和多普勒相偏进行推导和仿真。之后继续对提升频谱估计精度的方法进行叙述和对比,最后研究了安全车距和预警策略。最后描述了FPGA实现过程中各个模块的功能、工作时序和实现原理。在介绍功能和时序的基础上,使用Modelsim对所设计的各个模块进行了仿真。最后通过静止目标实验和运动目标实验,对设计的信号处理系统进行了验证。实验结果表明能量重心校准法可有效提高雷达的测距和测速精度。