与传统相控阵雷达各通道发射同一波形不同,频率分集阵列（Frequency Diverse Array,FDA）雷达各发射通道引入了脉冲重复频率量级的微小频率差异,造成各通道发射的信号波形均不相同。由于该体制雷达系统各通道增加了频率分集的自由度,其发射方向图具备时间-距离-角度三维依赖的特点,带来了新的信号处理自由度,在解距离模糊、抗主瓣干扰、角度距离参数联合估计等方面具有较大应用潜力,因此受到许多学者的广泛关注。然而FDA属于多通道阵列雷达系统,必然存在系统误差,其主要包括天线级误差、射频组件级误差等。系统误差的存在会造成天线波束形成性能下降甚至完全失效,且容易受到温度、湿度等环境影响而呈现随时间缓变的特性,因此需要研究FDA系统误差的实时校正技术。作为一种新体制雷达,FDA雷达利用频率分集自由度挖掘系统应用潜力的同时,亦对系统误差校正提出了更高的要求。鉴于上述问题与需求,本文开展了FDA雷达系统误差估计与校正、结合系统误差校正的收发波束形成关键技术研究,其主要工作归纳如下:1、在不考虑系统误差的情况下,介绍了FDA雷达信号模型和发射-接收波束形成算法。首先,对FDA雷达等距线阵信号模型进行了详细描述;其次,在该模型的基础上,分别阐述了连续信号和脉冲信号下的FDA波束形成机理;然后,分别开展FDA与相控阵波束形成的仿真;最后,通过仿真结果对比,验证了FDA发射方向图具备时间-距离-角度三维依赖特性的结论。2、针对传统通道失配模型不具备群时延参数的缺陷,引入带内群时延参数,构建了一种改进的多通道宽带失配模型。首先,为提高表征实际通道失配的准确性,构建了一种引入带内群时延参数的多通道宽带失配模型;其次,在该模型的基础上,分别从时域和频域角度介绍了多种校正方法,并描述了校正性能评价准则;然后,仿真评估了所改进失配模型对FDA雷达发射方向图造成的波束指向偏移、主副瓣比降低等恶劣影响;最后,仿真验证了上述校正方法对消除多通道失配的有效性。3、面向团队自研FDA雷达工程应用中系统误差实时估计与校正的需求,提出收发分离的多通道内外场结合快速校正方案。首先,给出自研工程应用中的射频组件系统设计框图,分析确定了系统固定误差和随机误差的来源;其次,根据误差来源和系统设计模型,提出了多通道内外场结合的快速校正方案;然后,描述了所提方案的详细步骤,并在该方案基础上介绍两种不同参考通道的选取方法;最后,仿真验证了多通道内外场结合校正方案具有更好性能和更加快速的优点。4、基于团队自研的FDA雷达硬件平台,独自设计与开发了时序板卡、发射板卡分系统的网络通信、时序产生、波形产生和预处理等多个模块。首先,详细描述了系统组成、总体框架、各自分系统功能;其次分别介绍了时序板卡、发射板卡分系统的结构框图,对其中部分关键模块的设计与开发给出了实验报告和测试结果;最后,为外场联合测试录取数据奠定了基础,为FDA硬件实现提供了有效的工程支撑。5、在团队自研FDA雷达硬件平台基础上,通过外场联合测试验证系统功能,并处理实测数据。首先,详细介绍了外场联合测试的目的;其次,给出了外场联合测试的详细步骤和操作流程;最后,通过多组外场试验和目前现有的实测数据进行处理分析,验证了多通道的幅相误差不一致特性和时变特性,同时进一步证明了所提方案在工程应用中的可行性和便捷性。本文在新体制频率分集阵列雷达发射-接收波束形成算法的理论研究基础上,分析多通道失配对波束形成性能的影响,根据实际工程应用需求提出的具有更优性能、更加便捷的内外场结合快速校正方案对后续硬件开发、误差校正、波束形成具有十分重要的意义。