毫米波雷达在无人驾驶和高级辅助驾驶系统主动防撞应用中起着重要作用。本课题针对现实路况中多目标探测和跟踪问题开展研究,主要工作包括:(1)针对毫米波汽车防撞雷达的多目标探测问题,采用一种多斜率调频波形。该波形利用两组不同周期的对称三角形调频连续波,形成四段具有不同调频斜率的线性调频波形对多目标进行探测。该波形结合相应的目标匹配方法,能将多个目标的距离、速度信息提取出来,解决了传统波形及信号处理方法的距离、速度耦合及虚假目标的问题。场外试验表明,多斜率调频波形及其信号处理方法能有效实现对多目标的探测。(2)针对毫米波汽车防撞雷达在道路杂波环境中的目标检测问题,为了使防撞雷达的目标检测具有恒定的虚警率,且具备抗多目标干扰能力,采用在多目标情况下表现较好的有序统计量恒虚警(OS-CFAR)算法,通过仿真和实验验证了有序统计量恒虚警算法的有效性。(3)针对车辆多散射点引起的差频信号频谱展宽问题,在检测之后的频谱上采用聚类分析方法将属于同一个目标的多散射点归类;针对FFT“栅栏效应”造成的差频频率测量误差问题,采用能量重心算法来对频谱进行校正,从而提取高精度的距离、速度参数。(4)对提取的多目标的探测参数,使用一种基于有向图切换的无迹卡尔曼高斯概率假设密度(DSUKGMPHD)算法绘出多目标的航迹,实现多目标的跟踪。研制了毫米波汽车防撞雷达系统,进行场外测试,检验毫米波汽车防撞雷达对多目标的探测及跟踪能力。