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随着飞行器和各类武器装备机动速度的提高,雷达作为战场上的“眼睛”正面临着越来越艰巨的挑战。MIMO雷达是一种新型的雷达系统,与传统相控阵相比,它有着独特的发展优势及前景。但如果搭载的平台存在高速运动时,其会对MIMO雷达产生复杂的影响及干扰,例如会降低信号性能以及引起方向图的畸变,进而导致雷达的检测性能有所下降,因此针对高速运动平台下的MIMO雷达需要对其进行空域、时域以及频域等各方面的补偿以确保其适用性。本文主要从MIMO雷达信号的优化设计、运动平台下MIMO雷达发射方向图的补偿以及距离多普勒运动补偿三个方面展开研究。本文的主要研究内容如下:1.研究了MIMO雷达的基本工作原理,并比较了和传统相控阵的差异所在,然后介绍了雷达模糊函数的基本概念,分别给出了速度模糊函数和距离模糊函数的定义表达式以及物理意义,构建了MIMO阵列模型。2.研究了MIMO雷达发射信号的波形设计与优化方法,介绍并分析了MIMO雷达发射信号的基本要求和评价指标,利用遗传算法对发射信号进行迭代优化,通过构建代价函数以及各种参数的设定,研究了不同码长和不同编码方式下的发射信号的性能和变化规律。3.研究了基于信号修正的空域发射方向图补偿方法,利用发射信号的协方差矩阵以及阵列的响应矢量构建了一般性的MIMO雷达发射波束方向图,分析了如果平台存在高速运动的情况,会对MIMO雷达的发射信号的性能以及对发射波束方向图所产生的影响,并构建模型进行了研究,提出了对发射信号进行预处理以补偿发射方向图畸变的方法,并通过均方根误差评价了补偿效果。4.研究了MIMO雷达的距离多普勒单元补偿方法,分析了MIMO雷达在其相参积累过程中,目标不可避免的存在跨雷达分辨单元走动的现象,研究了雷达回波相位的跨越距离多普勒单元走动的现象,分别针对跨越距离单元走动和跨越多普勒单元走动介绍了几种补偿算法,提出了一种针对运动平台的基于发射-接收联合处理的距离多普勒补偿方法,给出了仿真结果并经过仿真验证补偿效果。