探地雷达是一种新型有效的浅层地下目标探测设备，广泛应用于考古、矿产资源勘测、岩土勘测、地雷探测、无损探测及工程建筑物结构调查，正在发挥着越来越重要的作用。本文一方面介绍了探地雷达信号处理机的部分软、硬件实现，另一方面对探地雷达信号处理算法也进行了研究，并得出切实可行的信号处理方法。在探地雷达信号处理机的实现方面，以原有探地雷达样机为基础，通过采用DSP和FPGA作为硬件平台，对原样机进行改进，实现了新机型下的采集、彩色液晶显示、键盘及控制等电路，并完成了与此相关的软件程序。此外，液晶界面及部分算法的实现在DSP的开发环境下也已经完成。在研究探地雷达信号处理算法时，将探地雷达回波信号中引入的干扰信号分为噪声信号和杂波信号。本文对这两种干扰信号加以区分处理，利用小波去除回波信号中的噪声；鉴于现有的各种杂波抑制方法不具有通用性，本文对不同的杂波信号抑制方法进行了分类介绍。并提出一种后处理方案，通过引入基于相对模糊连通度的交互式图像分割算法来进行地下目标的识别。实验证明，小波去噪算法和基于相对模糊连通度的图像分割算法对探地雷达图像处理得到了令人满意的效果，具有较高的实用价值。