如今低空领域面临开放,滑翔机、动力伞、特别是无人机的使用愈加广泛,于是迫切需要一种对低空、慢速、弱小目标的完备监测手段。因此,研制一款具有体积小、功耗低、重量轻、可靠性高、价格便宜,以及距离盲区小、无速度盲点、距离分辨力高、抗干扰性能强的通用型低慢小目标探测雷达迫在眉睫。本文从早先的单兵探测装备出发,设计实现了一个能够探测及跟踪低慢小目标的雷达系统,分别从系统方案设计、算法流程仿真、硬件实现及系统测试分析等方面详细做了介绍。首先从系统的期望指标出发,设计了系统总体方案。系统主要由天线及射频前端模块、信号处理板与上位机软件组成。设计使用脉冲压缩雷达体制,天线使用波导裂缝阵频扫天线,方位扫描可覆盖90°范围。同时提出了射频前端模块的指标,介绍了射频前端模块的架构,并介绍了信号处理板的结构。其次,根据雷达参数在MATLAB中建立了雷达仿真模型,仿真了系统的信号处理流程,包括中频带通采样、数字下变频、脉冲压缩、动目标检测、恒虚警、点迹形成及目标跟踪等算法,并对仿真结果做了讨论。再次,介绍了系统在FPGA中的硬件实现。主要包括FPGA中的时钟域划分、带通采样、数字下变频及脉冲压缩算法的逻辑实现及千兆以太网的接口设计。最后对整个系统的性能做了分析,包括射频前端的动态范围、泄漏及相参性等性能,根据射频前端的实测性能推导了系统的检测能力,并在空旷环境和城市背景中以大疆精灵4无人机作为目标对系统进行了测试。系统检测的难题在于目标尺寸小,回波信号强度弱,在复杂背景下虚警很多,所以在文章最后提出了一种改善虚警率的方法。