在无线移动通信领域,多输入多输出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)技术已获得广泛的研究和应用。鉴于移动通信系统和雷达系统在诸多方面的相关性及其相似性,近年来,有越来越多的学者将MIMO技术应用到雷达中,并取得了一定的研究成果。MIMO雷达由于每个发射天线发射正交的信号,所以能量在全空域均匀分布,降低了每个方向上的信号能量,从而达到低截获的性能。同时不同方向上的目标接收到的信号是不相关的,这样不但可以在空域上区分目标,而且还可以在时域上将目标分开。当发射相关信号的时候,可以有效利用能量,并且达到抑制干扰的目的。另外MIMO雷达发射宽波束,接收的时候同时多波束,这样就不用进行波束扫描,增加了脉冲积累数,提高了多普勒的分辨率,更好地抑制了杂波,提高了低速目标的检测性能。本文主要内容如下:首先介绍了MIMO雷达的基本原理,以及采用凸优化的方法设计了正交信号和相关信号,在此基础上给出了MIMO雷达的回波信号模型;其次分析了MIMO雷达的收发联合方向图、低截获性能和低速目标检测性能等;然后介绍了MIMO雷达回波信号处理的一些算法知识,包括数字波束形成技术、脉冲压缩、动目标显示(MTI)、动目标检测(MTD)、恒虚警检测(CFAR)和单脉冲测角理论;最后详细介绍了基于ADSP-TS101设计的MIMO雷达演示系统的组成,包括目标模拟器、信号处理机和PPI显示器。