无人机和飞鸟具有雷达散射面积小,飞行高度低和机动性强等特点,是典型的低可观测性目标,对城市安保、航路安全等低空监测提出了严峻挑战。二维相控阵雷达最突出的特点是波束具有无惯性快速捷变能力,搭配合理的信号处理流程,二维相控阵雷达可以全方位实时探测跟踪空域中的低可观测性目标,并且能够在覆盖空域对多个目标进行高数据率跟踪,实现对无人机和飞鸟的探测和跟踪,为低空监管提供预警,因此该研究具有一定的现实意义。本论文主要工作:基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）对二维相控阵雷达的信号处理进行设计和实现。论文首先介绍了雷达信号处理算法,包括数字下变频、脉冲压缩、动目标显示、动目标检测、恒虚警检测和角度测量,并在Matlab上进行算法仿真。其次,根据方案实际应用需求和系统指标,设计基于FPGA的二维相控阵雷达信号处理系统,设计有三个主要模块,算法模块、接口模块以及资源调度模块;算法模块实现了数字化雷达信号处理过程,包括数字下变频模块、脉冲压缩模块、动目标检测模块、恒虚警检测模块;接口模块包含FPGA与数模转换接口模块、FPGA与外部存储器接口模块、FPGA与上位机之间的以太网口接口模块;资源调度模块实现了空域划分。最后,搭建硬件调试平台,对系统各个模块进行调试验证以及对整个雷达处理系统进行整体功能验证。最后借助无人机对四面二维相控阵雷达的搜索威力、盲区威力和多目标跟踪能力进行验证。测试结果表明,雷达可探测威力为5km,盲区威力为432.9m,可同时跟踪4架无人机,满足指标,达到设计预期。