任意微波波形信号被广泛应用于雷达通信、全光网通信、医学成像和现代仪器系统等领域,且波形质量很大程度上决定系统的性能。与在电子领域生成的波形信号相比,微波光子波形信号突破了20GHz的带宽限制,具有带宽高、频率可调范围大、抗电磁干扰等优点。利用外调制技术将低频信号以倍频方式产生高频毫米波信号,可避免使用价格昂贵的高频信号源以降低生产成本。为解决现阶段在电子领域生成波形信号重复频率范围小、带宽低且稳定差等问题,本文重点针对多倍频和多波形微波信号技术进行研究,研究内容如下:（1）首先阐述研究微波光子波形技术的背景及意义,介绍微波光子波形生成技术的国内外研究现状,总结基于外调制技术的微波光子生成技术的优势;接着介绍本文相关的电光调制器,重点对双平行相位调制器的边带调制方式进行理论推导及原理分析,最后总结双平行相位调制器的边带调制方式的特点及优势。（2）为提高生成信号的倍频因子,研究基于级联、并联双平行相位调制器两种倍频方案,两方案在没有任何光电滤波器的情况下能实现四、六、八倍频信号输出,分析调制指数对倍频信号质量及系统性能的影响,总结出级联、并联双平行相位调制器倍频方案适用场景;最后提出了一种基于单个双平行相位调制器和受激布里渊散射效应的十倍频毫米波信号生成方案,在未使用光电滤波器的情况下,生成信号射频杂散抑制比为23.2d B,频谱纯度高,对高倍频因子毫米波生成具有一定的参考价值。（3）为解决生成微波信号波形单一问题,利用光外调制技术产生微波波形信号,提出一种基于双平行相位调制器的三角波、梯形及方波信号生成方案。通过调节两子相位调制器的射频信号,使输入驱动信号幅度相同、相位差为90°,抑制±2阶边带信号。仿真实验中,通过调节射频驱动电压和频率,可实现5～12.5GHz的一系列连续三角波形、方波、梯形波微波信号输出,且均方根误差均小于0.37。（4）为解决生成微波信号倍频因子低、重复频率范围小等问题,提出一种基于双平行相位调制器的任意微波光子波形生成的改进方案。激光输入双平行偏振调制器调制后,经由光纤布拉格光栅获取两路光信号,光信号经平衡探测输出方波和梯形微波信号。同时,通过使用额外的90°移相器,可获得三角形和锯齿微波信号。仿真结果表明,通过调节射频驱动信号的幅度和频率,输出的微波光子信号频率可实现10～25GHz连续输出,且信号均方根误差小于0.33。此外,实验分析了调制指数β和90°电桥相位平衡Δθ对微波光子波形质量的影响,验证了该系统具有较好的稳定性。