各电子装备间独立发展模式造成了硬件设备冗余、频谱管理困难、空间竞争、频谱干扰等问题,已难以满足当今作战环境对电子装备系统多功能化、小型化、网络化发展的需求。目前,最有效的方法就是通过雷达-通信共享波形设计,在同一平台上利用同一信号,同时实现雷达与通信功能,提升系统的综合程度。本文从共享信号设计与处理出发,分析现有方法的优势和不足,明确关键问题,即如何将通信信息调制到发射波形中及如何抑制随机调制的通信信息对雷达性能的影响,针对不同的体制,提出了不同的设计方案,内容概括如下:1.针对脉冲体制下OFDM雷达-通信共享信号处理问题,提出了一种基于相关函数的共享信号处理方法。由于目标运动使得回波中各符号间的多普勒相位不同,积累增益降低,影响检测性能。首先利用遍历的方法补偿脉间多普勒,然后与发射信号取相关并进行积累,最后对相关函数取模值平方,得到目标函数在距离多普勒域的二维输出。为分析随机调制的通信信息对相关函数输出的影响,采用统计平均的方法推导出相关函数输出的主瓣峰值均值,以及旁瓣均值。并分析了脉内多普勒对相关函数输出的影响,确定了算法的适用范围。2.相比较OFDM信号,FRFT-OFDM信号由传统的正弦载波变为Chirp载波,通过设计FRFT的变换阶数,可以抑制载波间干扰和控制PAPR。分析了添加循环前缀后FRFT-OFDM雷达-通信共享信号处理存在的问题:一是由于循环前缀是OFDM末端部分的复制,在使用常规脉压方法时,会在主瓣两侧产生较高旁瓣,影响目标检测;二是在多散射点情况下,各散射点回波的循环前缀与OFDM符号在接收端混叠在一起,传统通过矩阵点除消除初始通信调制的方法不再适用。针对以上问题,提出了一种基于极大似然的多散射点一维距离像重构方法,在一个相干处理周期内,首先对回波序列进行建模,然后利用最大似然估计获得高分辨一维距离像,最后将各脉冲数据按照距离门重排,沿脉冲维进行FFT完成速度估计。仿真结果表明,本章所提方法能在完成多散射点目标距离和速度处理的同时,有效改善系统的误码率性能,实现雷达-通信一体化。3.针对恒包络雷达-通信共享信号设计问题,提出了一种基于正交频率调制的共享信号设计方法。将波形的频率调制分为雷达调制项与通信调制项,为了实现单脉冲内多比特信息传递,通信调制项设计为一组子通信调制项的线性组合,并将二进制通信码元信息调制在各子通信调制项系数。该方法的关键是,设计一组正交的频率调制项使其满足各子通信调制项间相互正交并且雷达调制项与通信调制项正交,实现通信信息解调和消除雷达调制对解调的干扰。以雷达波形为LFM为例,确定了通信调制项的设计准则。定量分析了随机调制的通信信息对雷达性能的影响,确定了通信调制项上限。可变的加权系数为实现雷达性能和通信性能平衡提供了可能性,可根据实际情况实时调整加权系数,调节雷达与通信对系统资源的占有量,系统灵活性高。仿真实验表明,设计信号能够同时兼顾雷达与通信性能,在不损失雷达信号性能的情况下,获得优良的误码率性能,是一种可行的雷达-通信共享信号。4.针对雷达与通信在波束扫描与波束覆盖等方面的矛盾,将空域资源纳入到雷达-通信共享信号设计中,实现雷达与通信在空、时、频域的资源共享,并提出了一种基于循环编码阵列的雷达-通信一体化方法。循环编码阵列的空域合成信号频谱是基准发射信号频谱受空频调制系数调制得到的,利用该关系可恢复基准信号发射频谱,从而实现基准信号中调制通信信息的解调。将传统基于MIMO的雷达-通信一体化多维正交波形设计或多维参数优化问题转为单一基准发射波形设计问题。首先对空频调制系数进行分析,确定调制频段与通信用户所在方向之间的关系以及基准发射信号的频谱形式。通过增加扰动相位调制项,实现通信信息调制。分析了扰动相位调制对积累增益的影响,给出了扰动相位调制上限的设计方法。在此基础上,推导了基准发射信号频谱,以及一体化系统的多维模糊函数。理论分析和仿真实验表明,所设计的一体化系统,能够在实现雷达探测的同时,维持通信链路畅通,通信接收端可位于雷达波束照射内的任意位置。并可通过设计可调的加权系数实现雷达与通信性能之间的平衡,在获得优良通信误码率的同时,有效抑制随机调制的通信信息对雷达性能的干扰。