受电器件损耗、噪声、带宽等的限制,传统电学技术难以产生满足高探测分辨率雷达系统所需的宽带波形。微波光子技术因其与生俱来的电磁干扰免疫、高频、大带宽等特性,被广泛用于宽带雷达波形产生。然而现有微波光子雷达波形产生方法存在时宽受限、对电基带波形发生器要求高等问题。针对这些问题,本文提出了基于循环移频的宽带雷达波形产生方法,通过时频域操控将窄带/低速率的电驱动信号转换成大带宽/高速率的雷达波形,具有波形可重构、时宽带宽积大、可产生多倍频程波形等特点。实验获得了跳频时间可重构的宽带跳频信号、大时宽带宽积的单啁啾信号、双啁啾信号和双波段线性调频信号,验证了所产生的线性调频信号在测距系统中的应用。具体研究工作如下:1.介绍了循环移频技术以及两种光移频器件,阐述了其工作原理,分析比较了两种移频方法的优缺点;介绍了脉冲压缩技术和模糊函数两种宽带信号分析中的基本理论,探究了使信噪比达到最低的雷达波形设计方法以及目标二维分辨率的决定因素,为雷达信号的产生研究提供了理论基础。2.提出了一种基于循环移频的可重构微波光子跳频信号产生方法。循环移频环路由光开关、光移频器、放大器、光滤波器等组成,通过控制光开关打开时间,可在保持循环移频环路长度不变的情况下实现跳频时间可重构的跳频信号产生。论文建立了上述系统的理论模型,分析了光开关的周期、脉冲宽度和光滤波器的通带范围对产生信号的跳频时间、占空比、频率范围等的影响;搭建了实验系统,在循环移频环路时间长度为189 ns的情况下,实现了时间步长为189ns、10.2 ns、5.1 ns和2.42 ns的跳频信号产生。3.提出了一种基于微波光子时频拼接的可重构雷达波形产生方法。利用1 GHz瞬时带宽的基带线性调频信号填充微波光子跳频信号的时频间隔,实现了时宽大约5μs、频率范围8 GHz-32 GHz的线性调频信号产生;结合可重构光波长发生器,实现了双啁啾信号和双波段线性调频信号的产生。搭建了测距系统,通过脉冲压缩方式,验证了50 ps的延时分辨率,等效实现了1cm的测距分辨率。