Modern vehicles are equipped with many semi-automated and even highly automated driving functions, which enormously increase safety and comfort while traveling. A basic prerequisite for these features is an accurate and reliable perception of the vehicle’s environment, which is modeled by suitable algorithms on the basis of various sensor measurements. One appropriate sensor for this purpose is a radar sensor, which is able to directly measure the position, the orientation as well as the radial velocity of objects in the vehicle’s surroundings. Contemporary automotive radar sensors provide high-resolution data, such that multiple radar reflections are generated for a single object. Subsequently, the object detection task is to recognize all existing objects in the measured radar target list which means to determine their localization and class. This thesis proposes a novel technique for object detection in high-resolution radar data, which is then further used to realize environment perception at an object level. In summary, this covers the complete processing pipeline from a radar target list to the object recognition and multi-object tracking. The radar object detection system designed in this thesis is based on a Deep Learning technique, where the entire processing chain basically consisting of three main components. The first module divides the radar target list into several small regions and determines whether there is an object located in it, and if given, then its associated class. The second component segments all radar targets belonging to the actual object of interest. Finally, the third module determines the parameters for a 2D bounding box modeling the respective object and outputs all predicted hypotheses after the object extraction. The training of all neural networks exclusively utilizes real radar data from typical traffic situations in rural and urban areas. The evaluation validates the radar object detector based on three different datasets, and scores the intermediate results of each module as well as the final object detection result. Two of the radar datasets are publicly available ensuring that all results are reproducible and verifiable. The third dataset is self-generated and includes high-resolution radar data from real sensors. The evaluation reveals that the radar object detector provides convincing results on all datasets, where the best performance is obtained with the self-generated dataset. Further, a successful implementation and a parallel operation of three radar object detection systems on three radar sensors installed in a real system for autonomous driving demonstrates that this technology is real-time capable and appropriate for real-world applications in the automotive field. In the case of multiple sensors with an overlapping field of view, the respective radar object detectors provide different hypotheses for the same object, which may be contradictory. In order to obtain a consistent environment model, it is necessary to fuse and track all generated object detections over time. A multi-object tracking algorithm allows to combine detections from independent sources into one overall result. A tracking algorithm consists of two main stages: the prediction of existing objects according to a motion model and the correction of all object states based on measurements. This thesis presents a measurement model to process all hypotheses provided by the developed radar object detection system using an established multi-object tracking algorithm. The tracker processes all radar object detections and generates a robust environment model. Therefore, the algorithm optimizes the perception of objects such that the resulting tracks correspond accurately to reality. The proposed radar object detector and the subsequent multi-object tracking perform precisely and reliably in real-world applications, which makes this advanced technique an essential component for the environment perception in a real system for automated driving., Moderne Fahrzeuge verfügen über viele teil- und sogar hochautomatisierte Fahrfunktionen, welche die Sicherheit und den Komfort während der Fahrt enorm erhöhen. Als Grundvoraussetzung erfordern solche Systeme eine genaue und zuverlässige Wahrnehmung der Umgebung um das Fahrzeug, welche durch dafür vorgesehene Algorithmen auf Basis von verschiedenen Sensormessungen modelliert wird. Ein für diesen Zweck geeigneter Sensor stellt das Radar dar, welches in der Lage ist Position, Orientierung und Radialgeschwindigkeit von Objekten in der Fahrzeugumgebung direkt zu messen. Heutige Automobilradarsensoren liefern bereits hochauflösende Daten, sodass für ein Objekt mehrere Radarreflektionen erzeugt werden. Anschließend ist es die Aufgabe der Objektdetektion in der gemessenen Radartargetliste alle vorhandenen Objekte zu erkennen, das heißt deren Lokalisierung sowie deren zugehörigen Klasse zu bestimmen. Diese Arbeit stellt eine neuartige Technik für die Objektdetektion in hochauflösenden Radardaten vor, welche anschließend weiterverarbeitet wird um eine Wahrnehmung der Umgebung auf Objektebene zu realisieren. Zusammenfassend handelt es sich um ein vollständiges System von der Radartargetliste über die Objekterkennung bis hin zur zeitlichen Verfolgung all dieser detektierten Objekten. Das in dieser Arbeit entworfene Radar-Objektdetektionssystem basiert auf der Methode des Deep Learning, wobei der Detektor aus drei Hauptkomponenten besteht. Das erste Modul teilt die Radartargetliste in mehrere kleine Regionen auf und bestimmt, ob sich darin ein Objekt befindet und gegeben des Falls auch dessen Klassen. Die zweite Komponente segmentiert alle Radarreflektionen, die zum Zielobjekt gehören. Das dritte Modul bestimmt schließlich die Parameter für die zugehörige 2D-Bounding-Box, welche das Objekt modelliert. Dieser Prozess wird für alle Teiltargetlisten durchgeführt und letztendlich fasst die Objektextraktion alle prädizierten Hypothesen zu einem gesamtheitlichen Detektionsergebnis zusammen. Das Training der neuronalen Netzwerke verwendet ausschließlich reale Radardaten, welche aus typischen Verkehrssituationen in ländlichen und städtischen Gebieten stammen. Die Auswertung evaluiert den Radar-Objektdetektor auf drei verschiedenen Datensätze und bewertet die Zwischenergebnisse der einzelnen Module sowie das eigentliche Detektionsergebnis. Zwei der Radardatensätze sind öffentlich zugänglich, sodass alle Ergebnisse reproduzierbar und nachvollziehbar sind. Der dritte Datensatz ist selbst erzeugt und enthält hochauflösende Radardaten von echten Radarsensoren. Die Evaluation zeigt, dass der Objektdetektor auf allen Datensätzen überzeugende Ergebnisse liefert, wobei die Detektionsresultate auf dem selbst erzeugten Datensatz am besten abschneiden. Außerdem beweist eine erfolgreiche Implementierung sowie ein paralleler Betrieb von drei Radar-Objektdetektionssystemen auf drei Sensoren, die in einem realen System für autonomes Fahren installiert sind, dass diese fortschrittliche Technologie echtzeitfähig ist und sich für den Einsatz im realen Straßenverkehr eignet. Beim Einsatz von mehreren Sensoren mit einem sich überlappenden Sichtbereich, liefern die zugehörigen Radar-Objektdetektoren für das gleiche Objekt verschiedene Hypothesen, die sich durchaus widersprechen können. Um ein konsistentes Umgebungsmodell zu erhalten, müssen alle erzeugen Objektdetekionen fusioniert und über die Zeit verfolgt werden. Ein Algorithmus für Multi-Objekt-Tracking ermöglicht es, Messungen aus unabhängigen Quellen zu einem ganzheitlichen Ergebnis zu kombinieren. Solch ein Trackingalgorithmus besteht aus zwei wesentlichen Schritten, der Prädiktion von bestehenden Objekten gemäß einem Bewegungsmodell und der darauffolgenden Korrektur von aktuellen Objektzuständen mit Messungen. Diese Arbeit stellt ein geeignetes Messmodell vor, um alle Hypothesen, die das entwickelte Radar-Objektdetektionssystem liefert, mit dem eingesetzten Multi-Objekt-Trackingalgorithmus zu verarbeiten. Der Multi-Objekt-Tracker erzeugt unter Nutzung der gefundenen Radar-Objektdetektionen ein robustes Umgebungsmodell. Dabei optimiert der Algorithmus die Wahrnehmung von Objekten, sodass die resultierenden getrackten Objekte genau denen in der Realität entsprechen. Der in dieser Arbeit vorgeschlagene Radar-Objektdetektor und das anschließende Multi-Objekt-Tracking funktioniert im realen Betrieb sowohl schnell und präzise, als auch zuverlässig, sodass diese Technik ein unerlässlicher Bestandteil für die Umgebungswahrnehmung in einer realen Anwendung für das automatisierte Fahren darstellt.