MIMO雷达是21世纪初提出的一种新型体制雷达,它借鉴了通信系统领域中的多输入多输出的思想,并继承了传统相控阵雷达的基本优点。MIMO雷达利用多个发射天线同时发射相互正交的信号,并在接收端使用多个接收天线接收回波信号进行集中处理。MIMO技术的应用显著提高了雷达系统的目标检测、识别和参数估计等性能。本文结合具体科研项目,主要围绕MIMO雷达基本概念、回波信号处理技术及基于DSP的信号处理工程实现等问题展开研究。首先,本文介绍了MIMO雷达的基本原理和基本的雷达信号处理技术,并建立了单目标与多目标条件下的雷达回波信号模型。基于信号模型并结合工程应用情况,给出了MIMO雷达信号处理的基本流程,按照处理流程对动目标检测、恒虚警检测、点迹凝聚与比幅单脉冲测角的基本原理作了简单介绍。其次,本文研究了MIMO雷达信号处理系统的硬件组成及其各模块的功能,并讨论了DSP程序设计及程序优化方法。该信号处理系统采用了模块化和开放式系统架构,并使用TS201作为信号处理算法的基本运行平台。针对系统功能需求,文中对系统的硬件资源及TS201性能作了详细分析。最后,本文研究了基于DSP的MIMO雷达信号处理程序的设计与实现。在分析系统资源、空间需求及时间需求的基础上,构建了信号处理软件系统及算法模块的功能框架,设计了软件的总体实现方案和时序处理流程。对数据接收与存储、模式判断与切换、MTD、CFAR、点迹凝聚、角度测量和结果汇总等数据传输与算法模块的程序设计及处理时序进行了详细讨论。