本发明公开了一种基于LFMCW的MIMO雷达信号处理方法,包括:建立包括M个发射阵元和N个接收阵元的MIMO雷达;利用MIMO雷达发射一组正交频分LFMCW信号;根据正交频分LFMCW信号的回波信号,获得有效差拍信号;对有效差拍信号进行接收波束形成,获得接收波束形成输出;获得雷达距离扫描范围内的K个距离扫描点;根据K个距离扫描点获得一组扫描有效差拍信号;将接收波束形成输出与一组扫描有效差拍信号进行互相关,得到时空匹配滤波后的信号。本发明提出一种基于LFMCW的MIMO雷达,并给出其信号处理实现方法,利用扫描差拍信号对接收信号进行距离扫描,得到时空匹配滤波结果,实现雷达目标检测。