本发明提供了一种基于FMCW毫米波雷达的结构动态变形测量信号处理方法，包括以下步骤：步骤一，雷达接收目标反射的回波信号，处理后进行经离散化采样生成复信号序列；步骤二，将复信号序列进行分割、重排得到复信号矩阵；步骤三，圆拟合并估计参数，校正复信号；步骤四，提取校正后复信号矩阵相位信息；步骤五，帧间相位跳变处理；步骤六，得到结构动态变形时域信号。本发明利用FMCW毫米波雷达进行结构动态变形的非接触式测量，准确估计目标所处的距离单元并提取相位信息，进而将相位变化转换为动态变形量，通过一发多收的模式，提高测量精度。同时本方法滤除了信号中的直流分量、抑制了测量时由帧间相位跳变所引起的测量误差。