现代雷达系统面临日趋复杂的电子干扰环境,其中欺骗式干扰,尤其是主瓣欺骗式干扰,在时间、频率、极化等多维空间都与目标信号极具相似性,诱导雷达系统将干扰信号视为真实目标信号来处理,严重影响了雷达对真实目标的检测与追踪,对雷达系统的威力和生存能力提出了重大挑战,是目前抗干扰的难题。本文针对复杂电磁环境下有源主瓣欺骗式干扰难抑制的问题,展开基于波形分集阵雷达的主瓣欺骗式干扰抑制方法研究,并进行实验验证系统的设计。主要工作可归纳为:1、利用频率分集阵列在发射端的频率步进特性,具体分析了发射波形为连续波、脉冲波时的方向图特性。首先,介绍频率分集阵列的基本概念,给出信号模型;其次,研究发射连续波信号时方向图的特性,此时方向图具有时变特性,在距离维上表现出周期性。针对距离维周期性带来的多主瓣问题,对发射信号进行脉冲调制,即发射单音脉冲信号,使方向图达到准稳态,其距离维有效范围与脉冲持续时间有关。在发射相干信号的基础上,进一步在接收端对回波信号进行波束形成,得到联合发射-接收的双程方向图,当角度确定时双程方向图具有指向性。仿真结果表明,频率分集阵雷达可以实现距离-角度联合参数估计。2、探寻主瓣欺骗式干扰信号的特征,分析了不同雷达体制下的信号建模与空时频多维特征。首先,给出了数字储频技术产生欺骗式干扰的主要步骤,分析了干扰机实施距离欺骗的流程,根据目标回波信号形式建立了干扰信号等效表达式。在相控阵、MIMO、FDA-MIMO雷达体制下,仿真了主瓣欺骗式干扰的多维空间分布特性,发现如下特性:FDA-MIMO因具有距离角度耦合特性,主瓣欺骗式干扰信号与真实目标回波的时延区分(即距离区分)通过耦合特性反映至等效发射角度的区分,故能够在发射-接收角度维上区分出主瓣欺骗式干扰信号与真实目标回波,在此基础上通过二维波束形成处理可以实现对干扰的抑制。3、针对主瓣欺骗式干扰信号距离维随机分布,造成欺骗式干扰样本挑选困难和干扰协方差矩阵估计性能差的问题,提出了一种接收主瓣方向的子空间投影和信号功率检测结合的方法实现干扰样本挑选。首先,通过频率分集阵列发射具有频率步进的信号,对接收回波数据进行匹配滤波;其次,在发射-接收频率域上进行距离空变补偿;再次,基于子空间投影技术,构造接收主瓣方向子空间,得到主瓣方向的回波信号功率,进而采用功率检测的方法实现欺骗式干扰样本的挑选,该样本挑选方法提高了干扰协方差矩阵的估计性能;最后,在粗略的先验知识条件下,在发射-接收频率域采用自适应波束形成技术实现干扰抑制,仿真结果验证了FDA-MIMO雷达抗主瓣欺骗式干扰的可行性。4、在波形分集阵雷达试验系统上,完成了接收数据传输与存储分系统的设计与实现。数据传输与存储分系统主要由多通道接收板、光纤接收板、服务器组成。首先,针对接收处理板接收数据量过大、数据位宽远大于可传输位宽的问题,设计了两级级联FIFO数据缓存模块完成位宽变换;其次,针对存储数据饱和而可能出现误码的问题,根据系统硬件配置条件,估计出最大采样点数;再次,针对位宽变换出现的数据交织问题,对数据添加说明信息,以便后续的数据解析,之后将整合过的数据通过光纤传输至光纤接收板;最后,利用存储软件将数据存储至服务器。硬件测试结果证明该分系统可以准确无误的存储数据。本文由理论上的仿真分析论证逐步深入到实验系统的实际验证,理论上,为主瓣干扰难抑制的问题提供了更优的解决思路,可用于日益丰富的拖拽式诱饵与干扰吊舱、舰船伴随式诱饵、蜂群无人机等干扰的抑制。实际上,试验系统不仅将波形分集阵雷达抗主瓣欺骗式干扰能力实际化,并为雷达通信一体化、有源干扰定位、空时编码阵列技术的实际应用奠定基础。