随着各种电子技术的飞速发展及广泛应用,作战平台需要配备多种电子系统,造成众多问题。同时,对于数据传输量的需求也是成倍地增加,超出现有数据链的传输能力。另外,在智能交通中对于检测和追踪环境中其他目标的需求也在增长,智能汽车也需要通信链路来传递信息。因此,将雷达系统与通信系统结合形成一体化系统就成为一种自然而然的解决方案。雷达通信一体化的实现不仅可以提高系统利用率及频谱利用率,也可以提高通信质量,有利于实现雷达和通信的网络化与自动化。而波形设计由于与整个系统的性能相关,是整个一体化系统设计中的重点和难点。本文的主要工作及创新点如下:1)介绍了雷达模糊函数、峰均功率比及截获因子等三个评价及设计准则。分析了矩形脉冲信号、线性调频信号及相位编码信号等典型雷达信号的模糊函数。分析了模拟相位调制、QPSK及QAM信号和OFDM信号等典型通信信号。分析了三种已有的典型雷达通信一体化波形设计方案。2)提出一种将恒包络OFDM信号与线性调频信号相结合的一体化波形。详细阐述了波形的产生过程及整个系统的结构。分析了一体化信号的频谱,并对造成频谱扩展的因素进行了分析。分析了误码率的近似值、多普勒频移对通信解调的影响及各参数对系统性能的影响等。最后进行系统通信性能和雷达性能性能的仿真分析,验证了一体化波形能够满足雷达探测和通信的基本要求。3)提出了一种基于分数阶傅里叶变换的一体化波形设计方案,通信使用一组正交的子载波,雷达探测使用一个线性调频信号,用不同的调频率将二者区分开。由于通信子载波的影响,雷达信号需要增大幅度以被匹配滤波器分离,单独增大雷达信号功率并不会影响整体信号的峰均功率比。在通信接收端可以对雷达信号幅度进行粗略估计,减去干扰项后再进行解调。最后对系统性能做了仿真验证,可以满足基本需求。