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多输入多输出体制（MIMO）天波雷达是新体制天波雷达的一个重要发展方向，发射性能良好的正交波形集是MIMO体制应用于天波雷达的关键。正交频分LFM信号是一种良好的雷达波形。考虑将正交频分LFM信号应用于MIMO天波雷达中，通过对信号处理模型及其互模糊函数的分析，得出信号波形集参数要求，之后对信号宽带合成进行了理论推导，得出信号可在接收端通过匹配滤波合成宽带信号；最后，通过澳大利亚Jindalee天波超视距雷达频率管理系统提供的高频频谱数据，依据频段环境对信号进行了仿真实验。仿真结果表明，正交频分LFM信号