本文以现有技术的可实现性为出发点，讨论了汽车防撞雷达的性能要求、工作原理和总体设计等相关问题，总结了国内外汽车防撞雷达的研发状况，在此基础上设计了一种应用于高速公路上的应答式厘米波汽车防撞预警雷达。 工作频段和工作体制是防撞雷达系统设计的两个主要问题。一般认为，汽车防撞雷达应同时具有测距、测速和测角三种功能。通行的汽车防撞雷达采用了波长短、测量精度高的毫米波，以调频连续波制式测量距离和速度，以多波束扫描的方式测量角度。这种防撞雷达对器件性能要求高，技术复杂，工程实现难度大。考虑到：（1）核心的测距功能实现以后，雷达已经能够完成基本的防撞预警；（2）在汽车高速运行的情况下，防撞雷达的最小可测距范围和最大作用距离应比低速状态下大。本文采用了技术成熟，易于工程实现的厘米波脉冲雷达，以单波束辐射的方式测距。为了弥补厘米波波束大、作用距离不如毫米波的缺点，系统在目标车辆的尾部增加了一级转发器，以双机应答的方式测量车距。 雷达对目标回波的检测能力是雷达测距性能的基础。雷达在噪声背景中检测信号是一个概率问题，提高雷达的检测能力可归结为如下两个途径：（1）在信噪比一定的情况下，选择一最佳门限，使其在一定风险准则下错误判决产生的“代价”最小。（2）提高回波信号的信噪比，从根本上减小错误判决的概率。本文推导了最佳门限电平的表达式和脉冲积累对回波信号信噪比的改善能力。并设计了先对回波信号进行高速采样然后同步累加进行脉冲积累的方案。 本文结合大量的框图、电路图、波形图，详细阐述了改进后的应答式厘米波汽车防撞预警雷达的体系结构、工作原理、工作流程。并根据信号的工作频段，将整机系统分为射频信道、中频调制解调和终端处理三大部分。在射频部分讨论了系统设计的参数选择问题；在中频部分设计实现了雷达脉冲和中频载波的产生以及矩形脉冲调幅和解调电路；在终端处理部分设计实现了A/D采样、脉冲积累、距离计算以及距离显示译码电路。除A/D采样以外，终端部分的全部电路均在FPGA中实现。