多输入多输出(Multiple Input Multiple Output)雷达是雷达探测技术领域的研究热点，它在继承现有相控阵雷达体制基本优点的基础上，吸收了MIMO通信理论和阵列信号处理的发展成果，具有抗截获、抗目标衰落等优势。MIMO雷达的发射端发射相互正交的信号，能量在全空域均匀分配，使得发射增益降低，雷达信号被截获概率相应减小。接收端同时多波束形成，并增加脉冲积累数以获得与相控阵相同的作用距离。本文基于MIMO雷达试验平台，对正交波形MIMO雷达信号处理算法以及工程实现流程进行研究，主要研究内容如下：首先介绍了MIMO雷达的基本原理，给出回波信号模型；其次分析了信号处理算法，包括时域和空域匹配滤波、动目标检测、恒虚警检测、点迹凝聚等，并重点讨论了匹配滤波的两种处理方式的异同；接着基于极小化峰值旁瓣电平准则设计正交多相码，仿真分析其相关特性，同时利用实际回波数据来说明正交波形的性能；由于雷达系统的发射通道和接收通道都存在相位误差，本文提出发射校正和接收校正方法，并根据扫描方向图对系统校正效果进行验证；然后利用CPCI201-8高性能数字信号处理板完成工程实现任务，在分析完各个子任务的时间需求和空间需求后，概要叙述DSP处理流程，并且给出详细软件设计和处理时序图；最后介绍DSP处理固定数的自检测试模式，证明了DSP处理方案的正确性与稳定性。