伴随现代科学技术的进步,人们对雷达系统的要求日益增高,而单载频雷达在同时实现远探测距离和高距离分辨力方面存在困难。脉冲压缩信号能有效解决单载频雷达的探测距离和距离分辨力之间的矛盾,受到了国内外学者的密切关注。传统地,雷达脉冲压缩信号的产生、传输和处理过程是在电域完成,采用电学方法会受到“电子瓶颈”的限制,面临带宽受限、电磁干扰严重等问题。随着光电子学和光纤通信技术的崛起,光子技术和传统微波技术逐渐紧密结合起来,发展形成了微波光子学。微波光子技术融合了两种技术的优点,具有带宽大、无电磁干扰、传输损耗低、系统体积小、质量轻等诸多优点,因此将微波光子技术应用于雷达信号产生、传输和处理过程中具有非常明显的优势。本文首先研究了基于微波光子学的雷达脉冲压缩信号生成方法;其次,针对采用两个独立激光源外差法产生的雷达脉冲压缩信号的性能会受到激光源线宽影响的问题,以产生线性调频(LFM)信号为例,研究了评估激光源线宽对生成信号的质量影响的方法;最后,为得到激光源的线宽,对激光源线宽的测量方法进行了研究。本文主要工作如下:1.设计并仿真研究了两种基于级联外调制器的倍频相位编码信号生成方法。两系统利用不同的调制器产生偏振正交的正负一阶或二阶单边带信号,然后经偏振调制器进行互补相位调制后拍频生成二倍频或四倍频的相位编码信号。方案的倍频特性降低了系统对输入微波信号频率的需求,降低了系统成本。两种方案结构都很简单,具有良好的频率调谐性和脉冲压缩性能,具有一定的应用前景。2.以产生LFM信号为例,提出了一种衡量激光源线宽对生成信号质量影响大小的方法。当研究雷达脉冲压缩信号的产生时,发现基于两个独立激光源外差法产生的信号性能会受到激光源线宽的影响,且线宽越大所生成信号的性能越差。当使用两个具有一定线宽的激光源生成的雷达脉冲压缩信号的质量过差时,信号可能根本无法应用于雷达系统中。本文提出将Pearson相关系数应用到评价LFM信号质量的问题中,通过仿真建模把可能影响信号性能的各种因素进行精细量化,最终获知LFM信号质量的关键影响因素是信号带宽与激光源线宽平方根的比值大小,该方案具有一定的实际应用价值。文中理论推导和建模仿真相结合,对该方案进行了验证,为方案的实际应用奠定了基础。3.在研究了激光源线宽对雷达信号质量影响的基础上,为得到激光源线宽,进一步研究了一种激光源线宽测量方法。该方法通过计算信号瞬时频率抖动的数字特征直接获得激光源线宽。仿真实现了10 Hz至5 GHz范围内单频激光源和扫频激光源线宽的测量,且测量误差不超过3%。并分析了瞬时频率计算间隔、相对强度噪声等对该线宽测量系统的影响。该方法的优势在于不需要借助信号频谱仪查看信号频谱即可直接获知线宽,且测量精度较好。