近年来,雷达的应用领域不断扩展,不仅仅在军事上,同样在民用领域中得到了广泛的应用。而随着无人机、无人车、可穿戴设备等新技术的出现,对雷达传感器的尺寸、重量和功耗(SWaP)等提出了更高的要求。因此,研究具有高集成度、高性能、低功耗、低成本的基于单芯片的小型化雷达系统成为了迫在眉睫的任务,具有非常重要的研究价值和研究意义。本文正是在这样的背景下研究产生,本文完成的主要工作如下:(1)脉冲多普勒(PD)是目前用于目标探测的最基本的全相参体制雷达。本文首先从脉冲多普勒雷达的基本原理出发,着重讨论了数字下变频、距离向脉压、动目标检测和解速度模糊的理论推导。并结合工程实际提出了可工程化实现的距离向脉压、动目标检测和解速度模糊的算法。(2)分析了传统的雷达信号处理硬件平台的架构,从实现难度、功耗分析、研制成本、集成度等方面对比了传统雷达信号处理硬件平台和新型的基于片上系统(SoC)的单芯片雷达信号处理平台,提出了基于Zynq SoC(ARM+FPGA)的单芯片解决方案。本文接着详细研究了基于Zynq SoC的嵌入式平台的硬件设计,从电源、时钟和外围电路等多个方面展开,完成了基于XC7Z045FFG900-2的雷达信号处理硬件电路设计。(3)针对一体化编程的需求,研究了基于C/C++的FPGA设计方法,实现了ARM和FPGA的统一开发。在此基础上,使用Matlab构建了脉冲多普勒雷达的工作场景,并基于SDSoC集成开发环境和研制的雷达信号处理嵌入式平台,从算法的软件实现,硬件加速和系统优化三个角度完成了脉冲多普勒雷达信号处理算法的移植。同时使用Matlab实现相同的动目标检测算法作为对比,从计算精度,实时性等方面对单芯片的雷达信号处理平台的性能做相应评估。(4)本文最后,从现有工作的不足之处出发,提出相应的改进措施,并对未来工作做了展望。