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MIMO雷达是近几年国内外雷达技术领域的一个研究热点。由于MIMO雷达通过发射天线发射相互正交的的宽波束，因此与常规相控阵雷达相比MIMO雷达在目标参数估计、发射方向图综合以及自适应算法等方面存在明显的优势。本文首先分析了常规的方位上机械扫描，仰角上一维电扫的相控阵米波三坐标雷达的信号模型，在此基础上将MIMO体制用于三坐标雷达提出了一种方位上机械扫描，垂直方向上发射不同频率的正交信号的米波MIMO三坐标雷达，并给出了其信号模型。该体制雷达可以充分发挥MIMO雷达在目标检测和DOA估计方面的优点。在米波雷达低仰角估计方面提出了一种实值空间的最大似然算法，分析了算法原理并给出了该算法在相控阵雷达和MIMO雷达中的实现步骤。理论分析和仿真结果该算法在不降低最大似然算法性能的基础上使运算量更低，更适合工程应用。最后分析了SIAR系统常用的信号处理方法，包括接收数字波束形成、包络补偿、多普勒滤波和脉冲综合，并给出了其在实际系统中的工程应用。