거리, 각도 속도를 정밀 측정하기 위한 레이더 장치 및 레이더 신호 처리 방법이 개시된다. 레이더 신호 처리 방법은 송신 안테나가 서로 다른 주파수의 레이더 신호들을 전송하는 단계; 복수의 수신 안테나들이 각각 상기 레이더 신호들이 타겟에 반사된 반사 신호들을 수신하는 단계; 복수의 수신 안테나들이 각각 수신한 반사 신호들에 대응하는 산란점들을 선택하는 단계; 및 서로 다른 수신 안테나들이 수신한 반사 신호들에 대응하는 산란점들의 주파수 스펙트럼에서 각각 추출한 도플러 주파수들을 조합하여 상기 타겟의 속도를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.