近年来,随着无人机产业的迅速发展,无人机的应用越来越广泛。然而无人机的黑飞情况越来越多,得不到有效监管,对社会稳定和人民生命财产造成了严重的威胁。FMCW雷达因其具有零距离盲区、探测分辨率高、全时全天候监测、系统架构简单和易于部署等优点,成为无人机非法入侵监控领域的首选技术。本文以无人机非法入侵监控为应用背景,围绕FMCW雷达信号处理算法设计与硬件实现中的关键问题展开研究,主要研究内容和取得的成果如下:(1)针对杂波图CFAR检测过程中的目标遮掩问题,在分析杂波图CFAR基本原理和双参数杂波图CFAR算法的基础上,提出一种双参数杂波图CFAR改进算法。该算法引入平均检测概率对检测流程进行控制,并利用局部热噪声平均幅度值和杂波的统计特性计算检测阈值。实验结果表明,改进算法对杂波有明显的抑制效果,同时有效避免了目标遮掩问题,提升了系统的目标检测能力。(2)在FMCW雷达信号处理系统设计方面,首先给出系统的功能模块设计和说明,然后根据确定的性能指标,进行硬件架构方案设计和芯片选型,讨论了硬件平台设计中的一些关键问题,最后根据数据传输性能需求,设计接口模块,可为算法实现提供硬件支持。(2)在FMCW雷达信号处理系统设计方面,首先给出系统的功能模块设计和说明,然后根据确定的性能指标,进行硬件架构方案设计和芯片选型,讨论了硬件平台设计中的一些关键问题,最后根据数据传输性能需求,设计接口模块,可为算法实现提供硬件支持。受限于产品成本和性能等因素,FMCW雷达在民用安防领域发展较为缓慢。本文研究的FMCW雷达系统可检测出运动目标的距离、速度、角度和高度等信息,成本也较为低廉,对FMCW雷达在民用安防领域的广泛应用有着积极的促进作用。