高频雷达所处的高频段存在着严重的电磁干扰,系统很难找到一段连续寂静的工作频段来满足其对带宽的要求,而用几个不连续的寂静频带来合成系统的有效带宽,既能提高雷达系统的距离分辨力,也能提高其抗干扰特性。多载频信号作为一种具有较高距离分辨力的宽带信号以其信号结构简单,参数设计灵活,频带利用率高等特性受到了人们的关注。本文对连续频谱和非连续频谱下多载频信号的设计和回波处理进行了分析和研究。描述了连续谱下多载频相位编码(MCPC)信号和多载频线性调频信号的基本结构、数学模型,并对这两类多载频信号的模糊函数、自相关函数和功率谱密度进行了对比,分析了它们的优缺点,在多载频信号参数设计的基础上,对其回波信号的距离速度二维处理过程进行了推导,并对其进行了仿真分析。由于不能直接把连续谱下多载频回波信号的处理过程应用到多载频非连续谱回波信号中,本文提出在多载频非连续谱信号中通过设定频谱间隔来保证每个子载频信号是正交的,在此基础上对应改变采样频率便能采用连续谱下多载频回波信号的处理过程。并与连续谱下多载频信号的仿真结果进行了对比,对由于非连续谱导致的距离维旁瓣升高的问题提出了利用内插的方法对其进行抑制,得到了良好的抑制结果。