预警机(Air Early Warning,AEW)诞生于二战中美国,在国防安全中作用愈来愈重要,随着指挥自动化程度高、目标处理容量大、通信距离远、抗干扰能力强的需求,预警机在现代联合体系作战中作用更加突出。为了满足强大的作战功能需求,预警机电子设备种类数量繁多,因此带来了诸多的问题:一是携带通信设备的发射功率有限,传输距离受限,传输速度慢,方向性差,容易被截获,无法满足现代战争的高速率大容量的传输保密性要求高的需求;二是敌我双方电磁干扰严重,系统之间的相互干扰,电磁环境复杂,难以实现大功率干扰下通信传输;三是各种天线单元共用较少,由于空间限制,很难实现加装新的通信系统。而利用机载相控阵雷达具有方向性好、低旁瓣、高的脉压比特点,将通信单位和雷达单元进行资源有效整合,实现各单元的共用,无疑是一个行之有效解决问题的路径。而且随着雷达数字化技术迅猛发展,为雷达通信一体化波形设计提供了重要的技术保障。本文的主要工作包括:1.分析了三种常见一体化波形的优缺点,从以下两方面说明选择连续相位频移键控信号(CPFSK)作为调制信号的原因:连续相位频移键控具有幅度恒定、相位连续的特点,连续相位频移键控信号具有较好的误码率和较低的旁瓣;用连续相位频移键控信号调制线性调频信号(LFM)的相位,形成的一体化信号具有类似于连续相位频移键控信号的特点,包络恒定、相位连续、旁瓣较低。2.针对一体化波形频谱扩展导致的能量泄露问题,从时频角度详细分析了一体化波形的时频特点,得出一体化波形的时频随着调制码元的不同沿着直线LFM频率分布,分析了造成一体化波形能量泄露的原因,分析了缓解能量泄露和减少频谱扩展的方法,并通过实验仿真验证了理论分析的正确性。3.仿真分析了一体化波形雷达性能的模糊函数性能,分别分析了一体化波形的多普勒分辨率和时延分辨率,得出一体化波形与单纯的连续相位频移键控信号具有相同的多普勒分辨率,只与调制码元数量与码元宽度乘积有关,也就是雷达的脉冲宽度有关,与调制具体的随机通信码元无关。分析两种极端情况下一体化波形的时延分辨率,得到延时分辨率是个范围,与单个雷达脉冲内调制的通信码元、雷达脉冲宽度以及系统带宽有关。4.分析了一体化波形对雷达性能的影响。一体化波形的虚警概率和LFM信号的虚警概率一样,相同条件下仅与噪声有关,即信号的信噪比有关。调制数据后,能量泄露问题不能完全解决,仅能得到有效缓解,还是有部分能量泄露,造成接受到信号能量相较与LFM信号有所减少,导致检雷达的测概率会下降。