近年来,随着中国经济的发展,人们对汽车的需求逐渐增强,高级驾驶辅助系统和自动驾驶技术越来越受到政府的支持、科研机构的重视和大中小企业的青睐。车载毫米波雷达作为其中重要的传感器,研究其中频信号处理算法具有重要意义。本论文以调频连续波(FMCW)和调频中断连续波(FMICW)两种波形作为研究对象,研究出一套检测精度高、实时性好、系统鲁棒性强的雷达中频信号处理算法,主要从信号去噪、测距测速以及角度估计几个方面开展研究:第一,实际雷达回波信号中会混有机械噪声、热噪声等多种类型的噪声。为消除雷达回波信号中混叠的噪声以提高信噪比,本文提出了一种基于经验模态分解(EMD)、小波阈值和瞬时半周期准则的去噪算法。首先将含有噪声的信号经EMD分解为若干个本征模态函数(IMF)分量,再根据信号和噪声的分布特点引入瞬时半周期准则筛选出有用信号和噪声占主导的IMF集合,对噪声占主导的IMF分量进行小波阈值去噪,有效信号占主导的IMF分量不做处理,最后重构各阶IMF分量可得到去噪后的信号。第二,研究FMICW技术在车载雷达中的应用。指出调频连续波雷达使用收发互异天线可能导致发射机能量泄露使得接收机过载问题,重点分析了使用单一开关频率的FMICW雷达在车载应用中出现杂散尖峰的问题。本论文使用一种基于多个开关频率的交错算法,在多个频谱上每个频率位置做最小化可在频域中直接消除杂散尖峰,给出选择多个开关频率的选取要求,并分析该算法对回波信号信噪比的影响。第三,研究角度估计算法。讨论当前常用的角度估计算法原理,如传统波束成形方法、最小方差无失真响应算法、多重信号分类算法和旋转不变技术估计信号参数算法,通过仿真实验对比分析各算法角度分辨率,并分析各算法应用在车载雷达目标角度估计中的适用性。第四,在软件仿真方面,利用Matlab软件相控阵系统工具箱建立发射机、辐射器、接收放大器等模型,建立复杂的交通场景得到多个目标的仿真回波信号。在实物模拟方面,选取德州仪器(TI)公司推出的车载毫米波雷达AWR1642评估板,搭建模拟真实交通工况的实验平台,捕获真实雷达回波数据。利用软件仿真和实物模拟得到的雷达回波数据验证本文信号处理算法发现:本文提出基于EMD和小波阈值去噪算法与其他去噪方法相比去噪后信噪比更大、信噪比增益更大、均方根误差更小、滤波效果更好;本文使用的基于交错算法的FMICW雷达应用在车载中与等效FMCW雷达检测性能接近,且在多目标环境下具有良好的适应性。