本发明公开了一种基于LFMCW的MIMO雷达快速信号处理方法,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;设定雷达的快速傅里叶变换点数K,对有效差拍信号进行补零处理,得到补零后的有效差拍信号和对应的K个距离点;得到一组匹配有效差拍信号的初相;根据发射频率编码和步进频率,获得一个系数矩阵;对补零后的有效差拍信号进行接收波束形成,获得接收波束形成输出;根据接收波束形成输出、系数矩阵和初相,得到时空匹配滤波后的信号。该基于LFMCW的MIMO雷达的信号处理实现方法,利用快速傅里叶变换,对雷达接收信号实现时空匹配滤波,能有效减少运算量。