阵列雷达波形设计和接收波束形成是实现目标有效探测的关键技术。MIMO雷达由于其发射分集技术,与传统相控阵雷达相比,具有系统自由度高、抗截获能力强以及多普勒分辨率好等特性,但也具有正交波形难以实现等诸多局限性。近年来将时间步进量引入传统的阵列构型之中的新型发射分集MIMO雷达受到研究人员的广泛关注。本文针对时间分集阵子阵划分技术展开进一步研究,提出了基于不同布阵的子阵划分方法以及基于扩展Barker码的子阵划分方法,仿真实验证明两种方法分别提高了子阵划分的空域覆盖范围和距离分辨率;此外,研究稳健的接收波束形成方法以提高输出信干噪比也是MIMO雷达的研究重点。本文提出了一种时间分集子阵划分的MIMO雷达体制下基于结构信息的鲁棒自适应波束形成方法,可以解决由于导向矢量不匹配和小样本数情况导致的输出信干噪比损失问题,本文内容安排如下:第一部分主要介绍了新型发射分集MIMO雷达——时间分集阵的信号模型及对应的发射方向图,描述了时间分集阵空域覆盖,角度和距离分辨率等特性,分析了固定时移变化对时间分集阵带来的影响。在此基础上,研究了一种不同时移下的时间分集阵的发射方法,将发射阵元分为两个部分,每个部分发射阵元以不同的时间偏移发射信号,最后仿真验证该方法能在一定程度上提高距离分辨率和降低距离旁瓣。第二部分主要围绕时间分集阵子阵划分展开研究,给出子阵划分的两种信号模型并分析了两种模型在不同时移下的特性。针对现有子阵划分技术增强距离分辨率但牺牲了空域角度覆盖范围的问题,研究了一种基于不同布阵间隔的子阵划分时间分集阵方法,该方法在增强时间分集阵距离分辨率的同时提高子阵划分的空域覆盖范围;然后提出了一种基于扩展Barker码的时间分集阵子阵划分方法;将扩展Barker码与子阵划分结合,并在此基础上,通过在波形-时间分集阵的每个子阵中引入不同的时移进一步降低距离旁瓣,仿真结果表明该方法能在子阵划分的基础上进一步提高距离分辨率。第三部分主要围绕时间分集子阵划分的接收稳健自适应波束形成展开研究。针对导向矢量失配和训练样本数据较少导致的波束形成输出性能下降问题,提出了一种时间分集子阵划分的MIMO雷达体制下基于结构信息的鲁棒自适应波束形成方法,该算法通过对不同子阵间发射信号的分离,利用centro-hermitian结构信息得到新的协方差矩阵,再利用导向矢量最优估计公式估计导向矢量,最后得到最优的权矢量,仿真实验证明了所提算法的有效性。