调频连续波雷达高度表应用广泛,具有结构设计简单,发射功率低和测高精度高等优点。目前该体制高度表在平坦地形环境测高稳定,在复杂起伏地形环境,会出现高度突变和测高不准的情况。通过试飞采集雷达信号回波数据较困难,限制算法研究与系统应用。本文重点研究复杂地形雷达回波模型,基于仿真模型分析搜索过程和跟踪过程,改进搜索算法,验证跟踪算法。设计雷达高度表系统,并在FPGA中实现系统功能,最终挂飞测试。首先,本文进行复杂地形建模,通过合适的起伏模型和插值方法,得到满足分辨率要求的地形模型,建立平坦地形和复杂地形。划分散射单元,建立散射单元特性模型,计算散射单元面积。分析锯齿波调制高度表的发射信号和回波信号,实现点目标和面目标测距回波模型。对比点目标回波、平坦地形回波和复杂地形回波,复杂地形回波出现严重频谱分裂和明显频谱展宽的现象。其次,阐述雷达高度表灵敏度测量方法和测高精度影响因素,根据恒差拍频率体制特点,雷达高度表工作流程分为搜索状态和跟踪状态。搜索状态下,雷达高度表差拍信号频率范围较大,传统频谱前沿检测法在平坦地形下效果良好,但在复杂地形下,无法进行高度测量。OCOG相关算法目前应用于脉冲体制雷达时域分析,本文根据OCOG算法,结合恒差拍频率体制的特点,将该算法应用于差拍信号频谱分析。利用OCOG算法分析复杂地形差拍信号频谱,通过仿真验证该方法能够降低复杂地形对高度搜索影响,最终提出两种算法相结合的搜索算法。跟踪状态下,雷达高度表回波差拍频率在固定频率范围之内,因此将该频谱范围进行细化可提高测量精度。本文采用ZFFT法和CZT法,通过仿真进行对比分析。ZFFT法在较窄频谱区间具有较高的分辨能力,但需要较多点数,在低高度时应用困难。CZT法可将任意频率范围的频谱细化,适用于全高度。最后,根据系统指标要求,选用合适的微波组件和电源芯片,根据雷达高度表信号处理流程,使用FPGA实现微波组件控制、高度信息提取和电压监测。通过实验室内测试,分析跟踪状态下ZFFT法和CZT法测高精度和系统灵敏度,在本文实验条件下CZT法具有较好的测高精度和适用性。通过无人机挂飞实验,对比分析两次挂飞数据,验证雷达高度表系统功能。