脉冲压缩信号是一种具有大时宽带宽积的雷达信号,它可以有效地解决雷达探测距离和距离分辨力之间的矛盾。相位编码信号作为一种常用的脉冲压缩信号,具有压缩性能好、抗截获和抗干扰能力强等特点,在现代雷达中得到了广泛的应用。对于相位编码脉冲压缩雷达系统而言,相位编码信号的原始码字对雷达性能具有很大的影响,并且由于相位编码信号的非周期自相关函数旁瓣过高,限制了它在实际中的应用。本文围绕相位编码波形设计及旁瓣抑制方法进行了研究,主要内容如下:(1)针对现有相位编码波形设计方法存在搜索效率低或得到波形性能不佳的问题,本文提出基于二进制粒子群算法的M序列波形设计方法。该方法在回波信号存在多普勒频移和距离遮挡的情况下以M序列回波信号脉冲压缩后的主旁瓣比为目标函数进行优化,通过使用二进制粒子群算法搜索M序列最优初始寄存器的方式完成M序列波形的设计。仿真结果表明,该方法在M序列码长较短时能快速收敛于高质量的解,在M序列码长较长时能较快收敛于相对较优的解,有效地提高了M序列波形设计方法的搜索效率和得到波形的性能。(2)针对现有组合优化算法容易陷入局部最优的问题,本文提出自适应二进制粒子群遗传算法。该算法在采取精英保留策略的基础上,以自适应遗传算法为基本框架,引入使用自适应惯性权重的二进制粒子群算法代替早期的遗传选择操作,并在遗传交叉操作前加入有效性判断,在维持种群多样性的条件下提高搜索效率。仿真结果表明,该算法同时具备较强的全局搜索能力和局部搜索能力。(3)针对现有相位编码波形设计方法在码长较长时得到波形性能不佳的问题,本文提出基于自适应二进制粒子群遗传算法的M序列波形设计方法。该方法使用自适应二进制粒子群遗传算法完成对M序列最优初始寄存器的搜索,获取当回波信号存在多普勒频移和距离遮挡时具有最大主旁瓣比的M序列。仿真结果表明,该方法在M序列码长较长时仍能收敛于高质量的解,有效地提高了M序列波形设计方法在码长较长时得到波形的性能。(4)针对现有相位编码旁瓣抑制算法存在计算量大或旁瓣抑制性能不佳的问题,本文研究了一种自适应失配滤波算法。该算法将优化最小ISL滤波算法的思想应用于基于凸优化的失配滤波算法,同时具备计算量小和旁瓣抑制性能良好的特性。仿真结果表明,在不同信噪比下,自适应失配滤波算法相对于自适应脉冲压缩算法和失配滤波算法而言均具有更好的性能。