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环境的多样性和复杂化正不断挑战着现代雷达的微弱目标探测能力。雷达距离旁瓣导致微弱目标容易被淹没,严重影响雷达的目标探测性能。利用波形设计实现距离旁瓣的抑制,对改善微弱目标探测性能具有重要的理论和应用价值。本文利用波形设计,对距离旁瓣的抑制问题展开研究。主要工作与贡献如下:1、在白高斯噪声背景下,提出了基于循环前缀正交频分多路复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM)波形的脉冲压缩算法,实现了OFDM雷达距离旁瓣的消除。针对OFDM雷达发射脉冲长度过大和发射信号能量冗余两个问题,提出了单天线下OFDM波形设计算法,实现了任意长度OFDM脉冲的无距离旁瓣脉冲压缩,并解决了发射信号能量冗余的问题。2、在白高斯噪声背景下,针对共享频谱下统计多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达不同发射信号间的互相关以及距离旁瓣的影响,提出了基于循环前缀OFDM波形的同频MIMO OFDM雷达。提出了同频MIMO OFDM雷达联合脉冲压缩和相干积累算法,消除了共享频谱下不同发射信号的串扰以及距离旁瓣。3、针对同频MIMO OFDM雷达发射脉冲长度过大和发射信号能量冗余的问题,提出了基于Paraunitary滤波器组和迭代Clipping加滤波的两种OFDM波形设计算法,实现了任意长度OFDM发射脉冲的联合脉冲压缩和脉冲相干积累,并消除了不同发射信号的串扰以及距离旁瓣。4、在时变杂波背景下,研究了基于自适应相位调制(Phase-Modulated,PM)波形设计的距离旁瓣抑制算法和目标检测算法。提出了波形性能评价因子和单分辨单元波形评价和选择策略,提高了自适应PM波形设计的距离旁瓣抑制性能,拓宽了自适应PM波形设计的适用范围。5、针对自适应PM波形设计只适用于单个雷达分辨单元的局限性,通过多分辨单元下波形联合性能评价因子的建立,提出了分辨单元选择方法和杂波抑制策略,实现了多个分辨单元杂波距离旁瓣的联合抑制。