机载DDMA-MIMO雷达发射的是多普勒频分多址(DDMA)信号。它利用傅里叶正交基作为不同阵元发射信号的脉间调制加权,即发射相位随阵元序号和脉冲序号改变。相当于在发射时给每个阵元增加了一个多普勒频率,在接收时就可以利用多普勒滤波器组将不同阵元的发射信号分离。虽然采用DDMA信号的慢时间MIMO雷达具有结构简单、回波相关性高、带宽利用率高等优点。但在决定不模糊距离的脉冲重复频率不变的前提下它的多普勒不模糊区间更小,多普勒频移较大的高速目标容易和其它阵元的杂波混叠在一起,被错误分离因而出现更多的盲速。设计更加复杂的DDMA波形可以缓解多普勒模糊问题,减少目标检测的盲速,因而是具有实际意义的研究方向。另外,实际雷达的天线阵元往往非常多,不可能给每一个阵元分配不同的DDMA波形,也不需要对所有阵元接收的回波进行全自适应处理。所以必须有针对性地开展降维方法研究,在发射、接收端同时降低系统的自由度。针对DDMA信号容易引起多普勒模糊进而导致盲速的问题,本文提出了两种相位抖动DDMA波形的最优设计方法:角度搜索方法和随机筛选方法。然后,使用相位抖动方法改进频率抖动DDMA波形性能,即频率抖动结合相位抖动方法,显著减少了高速运动目标检测的盲速。针对机载DDMA-MIMO雷达发射、接收阵元较多时,出现的发射编码和全空-时-码(波形)自适应处理复杂度高难以实现的问题,本文通过重复实验改进了随机抽取划分方法。通过比较不同子阵划分后的距离多普勒图、改善因子和空域响应,得到子阵DDMA波形、子阵抖动DDMA波形的最优划分方式。论文具体内容如下:1.对机载DDMA-MIMO雷达建模和杂波抑制方法进行研究。首先,建立了机载DDMA-MIMO雷达的杂波模型,在此模型下分别研究DDMA信号在时域、频域的回波处理流程。然后,研究机载DDMA-MIMO雷达的发射方向图特性。最后,研究了机载DDMA-MIMO雷达的全空-时-码(波形)自适应信号处理方法以及降维空-时-码(波形)自适应信号处理方法。2.对DDMA信号的多普勒模糊特性和波形设计方法进行研究。首先,研究了DDMA波形、频率抖动DDMA波形、相位抖动DDMA波形的多普勒模糊特性,推导出DDMA信号模糊函数以及三种波形的目标混叠公式,解释了抖动波形可以缓解多普勒模糊问题的原因。然后,提出了两种相位抖动DDMA波形的最优设计方法:角度搜索方法和随机筛选方法。最后,研究了频率抖动结合相位抖动DDMA波形,利用相位抖动方法的原理对频率抖动方法进行改进。3.对机载DDMA-MIMO雷达子阵划分方法进行研究。首先,分析了机载DDMA-MIMO雷达发射端降维原理、子阵DDMA正交波形的多普勒模糊特性及发射方向图特性。然后,在此基础上研究了DDMA接收阵列子阵划分的五种方法及原理,并对随机抽取划分方法进行改进。最后,通过对不同划分方法后距离多普勒图、改善因子和空域响应的比较,优选得到了普通DDMA波形、抖动DDMA波形两种情况下最优子阵划分方式。