首先对相干多输入多输出(MIMO)体制在天波超视距雷达中的应用可行性和典型应用场景进行了研究,分析了对海探测场景下MIMO体制的主要优点;然后,提出了兼容MIMO和相控阵体制的实现架构,给出了MIMO处理流程并基于典型的随机二相码正交波形集开展了分析;最后,设计了验证试验和效能评估方法,验证了MIMO体制应用的可行性和有效性。