MIMO雷达是近年来的研究热点,其利用虚拟阵元技术可以获得更高的角度分辨率,更强的目标检测能力。但对信号处理系统的采样路数、实时性和带宽都提出了更高的要求。本文根据课题组研制的多载频MIMO雷达射频前端,设计了一个用于MIMO雷达的高速信号处理系统,论文主要工作如下。1、根据系统要求,设计了基于FPGA和多核DSP架构的高速信号处理系统硬件方案,其中FPGA芯片负责多路数据采集、信号的预处理和整个系统的控制;复杂算法的实现在DSP内实现;DDR3存储大量数据;通过串口和以太网口实现系统和PC机的通信。在对各模块详细研究的基础上,完成了信号处理器原理图的设计,并根据信号完整性理论,完成了高速信号处理系统的PCB设计。2、针对系统数据吞吐量大,实时性要求高的特点,重点研究了FPGA和DSP之间SRIO数据传输。在详细研究SRIO接口协议的基础上,对SRIO接口进行了2.5Gbps传输速率下的信号完整性仿真,最终成功实现了最高10Gbps稳定传输速率。给出了SRIO接口的软件设计方案,采用乒乓传输和EDMA传输等技术,提高了芯片间数据传输和数据处理的效率。3、针对目前国内学者对多核DSP研究不够深入的情况,研究了多核启动、并行处理模式、多核数据存储、多核Cache一致性和核间通信等内容。4、对MIMO雷达DOA估计的经典算法——MUSIC算法给出了并行设计方案,并在多核DSP中进行了实现,最终进行了系统联调测试,实验结果表明,基于FPGA和多核DSP架构的高速信号处理系统具有功耗低、实时性强、带宽大、信号处理能力强等优点。