雷达通信一体化系统是指雷达与通信设备工作在同一频段,能够同时完成目标探测、跟踪与数据传输,提高频谱利用效率,节省硬件资源,具有广阔的应用前景。然而,当前雷达通信一体化系统存在探测性能较差、信息传输速率较低、无法消除用户间互相干扰与多个一体化系统之间干扰等问题。论文针对上述问题展开研究,提出一种雷达通信一体化系统联合波束设计方法,消除了雷达和通信用户之间的干扰以及通信用户之间的互相干扰,并将正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）子载波分配技术应用到雷达通信一体化系统中,用于消除不同一体化系统之间的干扰,通过理论仿真验证了算法的性能。具体研究内容如下:首先,介绍了多输入多输出-OFDM（Multiple-Input Multiple-Output-OFDM,MIMO-OFDM）雷达通信一体化系统的基础知识,包括MIMO雷达系统与MIMO通信系统的工作体制和信号模型、MIMO通信系统的信道容量、OFDM信号的数据调制解调、保护间隔以及目标探测原理,并建立了MIMO-OFDM雷达通信一体化系统的数学模型。然后,开展了雷达通信一体化系统波束联合设计。已有的波束与预编码设计方法虽然可以消除雷达与通信用户间干扰,但是无法消除通信用户之间的相互干扰。为了解决上述问题,对已有的设计算法进行了改进,新算法将一体化系统的波束与各通信用户的SINR分别作为雷达子系统和通信子系统的设计指标,根据设计指标与系统数学模型,提出了三个互相耦合的优化问题,利用交替优化方法解决后,依次获得次优的雷达通信协方差矩阵、通信预编码、通信接收波束。仿真结果表明所提算法收敛速度较快、可以提供更高的发射波束增益。最后,针对多个MIMO-OFDM雷达通信一体化系统共存的情景,提出将OFDM子载波分配到不同的一体化系统中,通过分析雷达信号和通信信号验证利用子载波之间的正交性,可以消除各一体化系统的之间的相互干扰、雷达与通信用户之间的干扰以及通信用户之间的相互干扰。消除干扰后,对于雷达子系统,将OFDM目标探测算法推广到MIMO-OFDM中,能够完成多目标测速测距,并给出了雷达性能指标;对于通信子系统,为了提高信息传输效率,介绍了两种子载波再分配方案,一种可以实现系统总信道容量最大化,另一种保证了分配的公平性,兼顾了各用户的信道容量。仿真验证MIMO-OFDM雷达通信一体化系统可以完成多目标探测以及通信用户子载波分配方案的有效性。