雷达是全天候、全天时、远距离探测和感知目标的主要手段。随着电磁环境的日益复杂,要求下一代雷达系统具备高频宽带、多功能一体化、软件可定义的雷达信号产生和接收处理能力。在当前雷达体制下,受限于电子器件的带宽和速率,在发射端需要由直接数字频率合成器或压控振荡器（Voltage-controlled Oscillator,VCO）产生基带或中频（Intermediate Frequency,IF）雷达信号,然后经过多级倍频和上变频使得雷达信号位于预期的频段,接收端需要对回波信号进行多级下变频或与参考信号混频后再实现数字化,随着倍频和变频级数的增加,信号的相位噪声、幅相一致性等性能将严重劣化,导致雷达整体性能的下降。微波光子雷达借助光子学技术超宽带、低传输损耗、抗电磁干扰等内在优势,被认为是实现下一代软件定义多功能一体化雷达系统的一种潜在途径。本论文围绕微波光子雷达开展研究工作,重点研究基于微波光子技术的宽带可调谐雷达信号产生以及相应的接收处理技术,并进行微波光子雷达系统验证。论文的主要研究内容如下:（1）提出了一种基于电光倍频的雷达信号产生技术方案,实现了跨倍频程可调谐的、带宽加倍的宽带雷达信号产生。该方案采用马赫曾德尔调制器和双平行马赫曾德尔调制器构建并联结构,分别利用IF线性调频信号和基带对称三角调频信号实现了带宽加倍的线性调频信号和互补啁啾信号。通过数值仿真验证了方案的可行性,产生了Ku到Ka波段可调谐的宽带线性调频信号和X到Ka波段可调谐的互补啁啾信号。实验中利用带宽分别为50 MHz和100 MHz的基带对称三角调频信号实现了中心频率1.5 GHz、带宽为100 MHz和200 MHz的互补啁啾信号产生。（2）提出了一种基于傅里叶域锁模（Fourier Domain Mode Locking,FDML）光电振荡器（Optoelectronic Oscillator,OEO）的雷达信号产生技术方案,实现了低相位噪声、可调谐的多格式雷达信号产生。该方案构建了基于受激布里渊散射效应的FDML OEO,通过电光移频产生了可调谐泵浦光和频率-时间关系可定义的探测光,利用布里渊增益谱实现了相位调制到强度调制的转换,构建了通带频率-时间可定义的微波光子滤波器,通过设置微波光子滤波器变化周期满足FDML条件,闭环直接输出雷达信号。该方案的优势在于输出相位噪声与信号频率无关。实验中,利用双音泵浦光实现了互补啁啾信号产生,频率范围C到Ku波段内可任意调谐;利用开环VCO控制探测光频率-时间关系实现了Costas编码信号和Costas编码的线性调频信号产生,频率范围C到X波段内可任意调谐。（3）开展了FDML OEO的起振过程研究,用于分析进一步分析和优化输出信号的质量。提出了FDML OEO理论模型,研究了FDML锁模机理及相位锁定条件,并建立了全时域数值仿真模型,从时域、频域和分数域对FDML OEO的起振过程进行了分析,表明环腔的滤波带宽和增益会影响输出信号的质量。实验中捕捉了从噪声起振和由单模振荡切换到FDML状态的瞬态过程并进行了分析,与仿真结果吻合。（4）提出了一种基于FDML OEO和微波光子宽带去斜接收的逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）系统,实现微波光子雷达系统的初步验证。系统中利用FDML OEO产生了线性调频信号和参考光信号,回波信号调制到参考光信号上进行光电转换后实现了去斜接收。实验中产生了带宽为4 GHz的Ku波段线性调频信号,实现了3.8 cm的距离分辨能力,并获得了分辨率为3.75cm×2.02 cm的二维ISAR图像。针对多目标测距场景下,微波光子去斜接收存在的“鬼像”问题,提出了一种基于Kramers-Kronig接收机的“鬼像”抑制技术方案,能有效抑制光电探测器平方律探测引入的“鬼像”。仿真结果表明:所提的方案在双目标和三个目标测距时“鬼像”抑制比分别达到15 d B和9 d B以上。