机载多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）雷达常工作在强地杂波环境下,空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing,STAP）技术可以有效抑制杂波,然而越来越复杂的外部干扰环境严重影响了STAP抑制杂波的性能。但通过对机载MIMO雷达发射波形进行设计则能够进一步提高雷达的检测性能。本文围绕机载MIMO雷达面向地面动目标检测任务对其波形设计技术展开研究,主要工作如下:第一部分介绍了MIMO雷达波形设计的相关基础知识,建立了机载MIMO雷达的目标和杂波信号模型,并阐述了波形设计的原理。第二部分研究了在恒模和相似性约束下的波形设计问题,提出了一种快速波形设计优化算法。仿真结果表明所提算法比现有算法运算速度更快,能够显著提升信干噪比（Signal-to-Interference plus Noise Ratio,SINR）,有效抑制了杂波,所设计的波形具备恒模和相似性特点。第三部分研究了在频谱拥挤环境下的频谱共存波形设计问题,对波形施加了峰均比（Peak-to-Average Ratio,PAR）和相似性约束,提出了一种基于凸优化的迭代优化算法。仿真结果表明所提算法比现有算法速度更快,能够显著提升SINR,实现了频谱共存,所设计的波形满足PAR约束和相似性约束条件。第四部分研究了在目标先验信息未知时的稳健波形设计问题。首先提出利用目标先验信息的统计特性进行波形设计的方法,并针对恒模和相似性约束下的波形设计问题提出了一种快速迭代优化算法。然后提出发射波形和接收滤波器组联合稳健设计方法,以最大化最差情况下的SINR为设计准则,对波形施加了PAR和相似性约束,提出了一种基于凸优化的迭代优化算法。仿真结果表明所提的波形设计方法具有稳健性,能够有效提升SINR。