多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达利用波形分集实现了多目标参数识别与估计能力的提升，其中多目标参数识别能力作为雷达系统的一项基本特性，是MIMO雷达多目标参数估计的主要研究方向之一。但目前的研究主要考虑MIMO雷达对不同方位上目标识别能力的研究，而目标速度、距离也会影响目标识别的结果。因此，本文拟针对MIMO雷达的多目标参数识别能力进行深入研究，着重研究除方位角之外，距离与速度对MIMO雷达的多目标参数识别能力的影响。
　　根据模型中影响因素的多少，MIMO雷达可以分为三类：空间MIMO雷达(只考虑目标方位)、空时MIMO雷达(考虑目标方位和距离)以及空时多普勒MIMO雷达(考虑目标方位、距离和速度)。首先，本文介绍了传统空间MIMO雷达的信号模型以及其多目标参数识别能力的推导方法，并对空间MIMO雷达的局限性进行说明。相较于传统的相控阵雷达，空间MIMO雷达在单个距离分辨单元内的识别能力可以达到对应的相控阵雷达的M倍(M为发射天线的个数)。
　　其次，在MIMO雷达信号模型中进一步考虑距离的影响，将空间MIMO雷达拓展到空时MIMO雷达，并分析其多目标参数识别能力，推导最大可识别目标数。通过扩展发射信号在时间维度的信息量，空时MIMO雷达的多目标参数识别能力可以达到规模相等的空间MIMO雷达的N倍(N为预设的距离分辨单元数)。此外还指出了不同距离分辨单元识别能力的独立性，并分析了在不同目标数和距离分辨单元数下雷达系统设计所需要的最小天线数。
　　最后，将目标运动造成的信号多普勒频移添加进MIMO雷达信号模型中，进一步将空时MIMO雷达拓展到空时多普勒MIMO雷达。通过将不同多普勒分辨单元的信号分离开的方法，着重推导空时多普勒MIMO雷达的多目标参数识别能力，并得出最大可识别目标数。通过进一步扩展雷达在多普勒域的信号信息，空时多普勒MIMO雷达的多目标参数识别能力可以达到空时MIMO雷达的Q倍(Q为多普勒分辨单元数)。通过仿真验证了所推导最大可识别目标数的准确性，并说明了不同的多普勒分辨单元之间的识别能力不能互补，即一个多普勒分辨单元的多目标参数识别能力不可以被其他单元增加。