多发多收（Multiple Input Multiple Output，MIMO）雷达由于在时间、空间、频率、极化等维度采用了发射分集，从而比单发多收（SingleInput Multiple Output，SIMO）雷达有更多的系统自由度和更长的等效基线，因此在地面运动目标指示（Ground Moving Target Indication，GMTI）中具有巨大的潜力。雷达发射波形是MIMO GMTI雷达实现过程中很多问题的根源，也是影响GMTI性能的关键因素。本文针对MIMO GMTI雷达的波形性能分析与优化设计展开研究。通过建立统一的MIMO GMTI雷达信号模型，分析基于理想正交波形、快时间正交波形和慢时间正交波形的MIMO GMTI性能，研究了基于动目标先验信息的MIMO GMTI雷达非正交波形的优化设计。主要工作包括：
　　第二章建立了统一的MIMO GMTI雷达信号模型。任意发射波形都是该统一模型中的特例。运用该模型分析了基于理想正交波形的MIMO GMTI性能。多维波形编码技术以俯仰向数字波束形成为代价实现同时发射的同载频信号的有效分离，是一种近似理想的MIMO GMTI实现方式，对其GMTI性能也进行了分析。
　　第三章分析了基于快时间正交波形的MIMO GMTI性能。码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）波形由于具有较高的综合积分旁瓣比，因此最小可检测速度（Minimum DetectableVelocity，MDV）性能与SIMO雷达相近。频分多址（FrequencyDivision Multiple Access，FDMA）波形由于不同载频发射波形的回波具有距离依赖特性，因而MDV性能也与SIMO GMTI相同。本文提出的循环移位的FDMA波形和距离补偿的FDMA波形，有效地改善了MIMO GMTI的MDV性能。
　　第四章分析了基于慢时间正交波形的MIMO GMTI性能。时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）波形由于采用了发射天线的开关模式，因此等效基线比SIMO雷达长，从而MDV性能优于SIMO GMTI，但由于每个慢时间只采用一个发射子阵，因此相比于理想的MIMO GMTI会有一定的信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）损失。多普勒频分多址（DopplerDivision Multiple Access，DDMA）在多普勒域分离发射波形，存在盲速（Blind Velocities）影响，本文提出多载频、多脉冲重复频率（Pulse Repetition Frequency，PRF）和变脉冲重复间隔（Pulse Repetition Interval，PRI）的方法有效地抑制盲速。
　　第五章研究了MIMO GMTI雷达非正交波形的优化设计。针对动目标先验信息已知的应用场景，以最大化输出信杂噪比（Signal-to-Interference-Noise Ratio,SINR）作为优化目标优化发射波形。本文研究了恒模限制和相似性限制下的发射波形-接收滤波联合设计。在多目标场景中，其它的动目标会进入训练单元从而影响待检测的动目标性能，本文通过杂波加噪声协方差矩阵重建的方法有效地抑制了场景中其它动目标的干扰。
　　仿真实验证明了本文相关理论与方法的准确性，为MIMO GMTI雷达波形的性能分析与设计提供有力支撑。