随着多输入多输出通信系统的研究,人们又提出了多输入多输出(MIMO)雷达的概念,并成为当前新体制雷达研究的一个热点。MIMO雷达以阵列信号处理技术为基础,发射端由多个发射天线发射独立或正交信号(时域,频域,码域),接收端由多个阵列天线接收回波信号。虽然此前也有一些雷达系统可以归纳到多输入多输出雷达范畴里,但多输入多输出雷达概念的提出仍具重大意义。它不仅包括了以前的一些不同的雷达系统,同时给出了统一的信号模型和体系结构,使得人们的认识上升到一个新的高度。在发射端,MIMO雷达的阵元全向发射相互独立的波形,在接收端,用匹配滤波器组来分离回波信号中的各发射分量,然后通过DBF技术来形成接收波束和等效发射波束。这样就产生虚拟阵元,扩大了阵列孔径,这是MIMO雷达性能优于传统雷达的关键之一。本论文讨论了完全互补码及零相关窗码的构造方法,它们具有在给定区域低旁瓣的性质。给出了利用步进频率信号、扩频码信号、完全互补码的波束形成算法。为了在距离分辨率增加的同时提高角度分辨率,虚拟阵列的孔径可能比距离分辨率大,那么天线阵列就成了宽带阵列。本论文讨论了宽带情况下MIMO雷达的迟延-求和宽带波束形成算法,讨论了多普勒滤波如何可以改善目标的分离特性。