MIMO(Multiple Input Multiple Output)雷达作为一种新体制雷达在2003年被提出,具有测角精度高、多目标跟踪能力强、抗干扰能力强、被截获概率降低等优点,使得MIMO雷达成为雷达领域研究热点。其中分布式MIMO雷达结合了雷达站独特布阵方式和MIMO雷达独有的优势,使得雷达系统在抗干扰、抗辐射、抗低空入侵、抗侦察和抗隐身等方面具有很大的潜力。本文在实验应用的背景下,研究分布式MIMO雷达系统在目标探测和跟踪滤波方面的性能,主要研究工作包括以下几个方面:1、介绍了分布式MIMO雷达实验系统原理及组成,利用遗传算法设计正交二相码波形,并控制发射波形占空比来调整雷达探测盲区,设计了发射和接收通道校正实验,给出阵列幅相误差校正原理,完成雷达实验系统的阵列误差校正。2、研究了分布式MIMO雷达目标检测。通过数字多波束形成搜索目标;然后进行匹配滤波、动目标检测(Moving Target Detection,MTD)运算、通过估计目标时延差和相位差的方法完成节点间多波束合成,其合成效率提高到90%以上,利用恒虚警检测(Constant False Alarm Detection,CFAR)技术判断目标的真实性,并给出一种多波束中的目标聚焦方法;最后利用单脉冲和差波束比幅测角算法测量出目标的角度。3、完成了目标跟踪滤波体系设计,包括数据关联、跟踪滤波和航迹管理三个部分。先通过最邻近(Nearest Neighbor,NN)算法和模糊聚类(Fuzzy Clustering Model,FCM)算法完成数据关联;然后利用交互多模型(Interactive Multiple Model,IMM)算法实现对机动目标的跟踪滤波;最后通过航迹头、航迹起始、航迹确认、航迹更新以及航迹撤销5个步骤完成目标航迹管理。4、设计了分布式MIMO雷达实验系统的信号处理方案以及目标航迹终端显示界面。利用雷达系统进行目标探测实验,通过MATLAB编程软件,完成对接收的目标回波处理及航迹显示,验证了分布式MIMO雷达在目标检测与跟踪滤波的有效性。