高频雷达作为一种探测手段,从其诞生以来就一直在军事领域起着十分重要的作用。针对高技术局部战争的特点,特别是低可观测目标的大量出现,给防御方的防御能力提出了更高的要求,而且高频雷达在工作频段内存在严重的电磁干扰。因此开展先进高频雷达信号设计及信号处理方法的研究,提高现有高频雷达的灵敏度、增强检测能力及恶劣电磁环境下的抗干扰性能十分重要。本文基于高频地波超视距雷达,以优化波形设计为目的,主要进行相位编码及复合相位编码雷达信号的设计与信号处理方面的研究。首先,系统阐述脉冲压缩原理及相位编码雷达信号基本理论,分别对巴克码、Frank码、P4码、互补P4码进行特性仿真及性能分析,研究得出拆分P4码的互补特性,对比得出性能优良适合高频雷达系统的相位编码信号形式,同时给出高频雷达相位编码信号的参数设计原理及方法。其次,针对高频雷达工作频段内,电磁干扰极其严重的特点,运用准随机跳频原理,设计脉内相位编码脉间准随机跳频雷达信号,阐述脉内相位编码脉间跳频信号的设计原理和思路,分析信号的波形特点,给出波形参数设计准则,研究信号处理方法并进行仿真实验。最后,基于通信理论中的OFDM技术,以提高雷达信号的频带利用率与脉压比为宗旨,研究多载波相位编码信号(Multicarrier Phase Coded,简称MCPC),对该信号的频谱特性、模糊特性等进行分析,对比不同相位编码形式对信号性能的影响,得出性能最优的MCPC信号形式及波形参数设计原则,通过数学推导提出一种新的MCPC信号的距离速度二维信号处理方法,以高频地波超视距雷达为背景,仿真设计MCPC脉冲串信号并提取其距离、速度信息。