二次雷达在现代军事和民用领域都发挥着重要作用,随着探测环境的日益复杂和集群目标的出现,二次雷达将面临信号密集、对抗强烈、动态变化等复杂电磁环境。而现阶段集群作战中单个小型目标通常应答功率较低,导致询问机远程接收困难,令传统的二次雷达应答机制难以应对大规模集群目标的探测需要。针对这一问题,本文从MIMO雷达稀疏阵列和扩频通信RAKE接收中获得启发,提出两种提高二次雷达集群目标应答性能的信号处理方法。这两种方法均可以接收集群中多个目标的应答信号并进行累计判断,较大地提升二次雷达的接收效率。同时,接收信号的输出信噪比也得到提升,降低误码率。本文主要针对二次雷达集群目标应答的问题展开研究,主要工作可分为以下两个部分:1.借鉴MIMO雷达的思想,建立MIMO体制询问-应答接收模型,将集群目标看作阵元节点,各自定向同步发射经过正交编码调制的相同应答信号,在询问机进行多天线接收综合,从而实现较高的增益。同时,由于集群中应答目标之间的距离较长时会产生方向图栅瓣,本文提出均匀圆阵零陷展宽算法来优化询问机的接收方向图,推导均匀圆阵情况下协方差矩阵的锥化变换公式,将其相对应栅瓣范围内的零陷展宽。不仅能较好地抑制栅瓣,还能进一步提高雷达角度分辨率。通过仿真验证所提算法的有效性,该算法对于同等情况下MIMO雷达收发联合的栅瓣抑制作用有所提高,但对集群中目标同步的要求较高。2.针对上述方法中同步要求较高的问题,本文提出在询问端采用RAKE接收技术合并集群中多个应答信号的设计思路。集群中各目标在接收到询问信号后,可以非同步地各自向询问机发送相同的应答信号,其在传输的过程中天然地形成具有不同时延的多条路径。借助于RAKE接收的思想,将各路径通过不同的时间延迟线,在时间上进行对齐后合并。本文建立携带导频信号的BPSK调制相干载波恢复RAKE接收机的模型,通过导频信号恢复出各径信号的相干载波,实现载波分离,接着进行相干解调,再经过延时器达到接收信号同步后叠加,最终完成解扩。其方法优势在于避免对集群中各目标发射应答信号严格同步的要求。通过仿真分析在RAKE接收时,影响系统性能的几个因素和各自带来的不同增益。