随着各航天大国对太空的不断探索,人类对于行星探测技术的研究也越来越成熟,近年来,各国分别实施对太空的探索,完成了月球及火星的探测任务。我国于2019年成功发射嫦娥四号,完成了嫦娥四号探测器自主着陆月球背面,也是人类首次实现月球背面的软着陆。为了进一步实现深空探测,我国计划于2020年首次对四亿公里外的火星进行着陆巡视探测工作,获取更具科研价值的数据。借鉴近年来以美国为主实施火星探测任务并成功着陆的经验可以看出,我国本次火星探测任务的关键无疑是探测器进入火星大气之后打开降落伞减速着陆的过程,因此着陆敏感器能否安全完成精准定点着陆成为了整个火星探测计划的重中之重。本文基于FPGA研究着陆雷达信号处理系统测速测距的实现方法,通过对FMCW雷达回波的实时处理,得到着陆敏感器相对于复杂火星表面的速度以及距离。首先,阐述了基于FPGA着陆敏感器信号处理系统的设计思路,讲述了着陆敏感器FPGA内部测速测距信号处理流程及设计方案。其次,着重研究了基于FPGA系统设计下,信号处理系统测速测距流程中几项关键技术的实现难点,主要为以下几个方面,1、分配FPGA内部资源完成系统设计;2、基于FPGA实现对回波信号的数字下变频、噪声估计、CFAR检测以及使用重心估计法获取调频连续波回波信号的差频频率。最后,为了对信号处理系统进行精度考核获得其测量性能,通过火星表面地形起伏信息、雷达运动轨迹信息、着陆器空间位置信息以及姿态信息对每个时刻的差频回波信号进行模拟,并将模拟的结果通过模拟器调制,输入给FPGA信号处理系统,解算之后得到着陆敏感器相对于火星表面的距离与速度信息。将经过FPGA处理之后的测速测距结果进行误差分析,讨论影响系统测速测距精度的因素并考核其测速测距精度。经过验证得到,该系统在一定的误差范围内,能够精确的得到着陆敏感器相对于火星表面的距离与速度信息,验证了本文介绍的测速测距流程的正确性以及系统设计方案的可行性。