随着我国基础建设领域的快速发展，隧道、桥梁等大型建筑物数量也在迅速增加。在大型建筑物施工和使用过程中，由于受到各种因素的影响，建筑物会产生一定的变形，一旦变形程度超过建筑物的承受范围时，就会有整体垮塌的危险，从而威胁人们的生命财产安全。现如今的变形监测技术虽然在部分领域取得了初步应用，但存在易受环境因素干扰、便携性差和成本高昂等问题。因此，迫切需要一种新的变形监测方法。
　　针对大型建筑物变形监测领域的实际需求，本文设计与实现一种能在复杂环境下对中短距离目标点进行实时监测的MIMO雷达。介绍了相应的变形监测技术原理，给出了雷达的系统结构和软硬件组成，最后对整体系统进行了测试、验证与结果分析。
　　雷达系统运用毫米波体制，解决现有监测技术易受环境干扰、便携性差等问题。引入FMCW技术，发送和接收宽带雷达信号，实现对观测点距离向的精确测量，获得高的距离向分辨率。引入MIMO技术，在雷达物理尺寸一定的条件下，获得高的方位向分辨率。结合FMCW和MIMO技术实现雷达对监测目标区域的准确成像。通过优化传统雷达成像算法，提高数据的计算速度，减少硬件资源消耗并提升系统整体的实时性。运用相位干涉测量技术和相位解缠算法从雷达复图像中获取监测点位置的微小变形信息，最终实现对监测目标的高精度测量，精度可达到亚毫米级。
　　本文的微变形监测雷达系统主要由三个部分组成，单线轨直线滑台模组、毫米波雷达端以及雷达数据处理与成像部分。通过使用直线滑台模组来控制滑台进行微小位移，模拟目标表面的微小变形；毫米波雷达端由AWR1642与DCA1000EVM组成，使用其监测目标的实时位移，并得到原始ADC数据，经后续数据处理得到雷达图像以及监测目标的位移量。
　　实验结果表明，本文设计与实现的MIMO变形监测雷达系统可以实现全天候、非接触的实时高精度测量。与现有技术相比，大幅降低了雷达监测系统的体积、重量和成本，更有利于实际工程中的应用。