本发明公开了一种基于FPGA和深度学习的谐波雷达，属于雷达信号处理领域；具体包括：信号处理模块生成基带线性调频LFM信号，转换为模拟信号后与本地的载频信号进行混频得到射频发射信号，滤除高频分量和干扰信号后发射出去，照射到目标后产生二次/三次谐波信号，分别传输到二次/三次谐波接收机，经过低噪放大和滤波后，与各自的本振信号解调得到回波基带信号，再经过中频放大器和ADC量化转换后送入信号处理模块进行两路处理：对一路二次/三次谐波接收机的信号进行脉冲压缩、脉冲积累和识别检测等处理后频谱显示；并将另一路信号转换为音频信号，进行识别分类。本发明减少了系统设计的复杂度，有效提高了谐波发射功率和谐波雷达目标分类识别的能力。