作为第二次世界大战以来雷达研制最具有意义的成果之一,高频地波超视距雷达利用表面波在海面绕射传播机理,使电波传播路径产生弯曲,可探测低空及海面目标,并且广泛应用于海洋环境探测、雷达气象预报、无线电海态遥感等领域,在现代国防建设、国民经济和科学研究中起着越来越重要的作用。长期以来,根据研究对象的不同,雷达系统与通信系统被严格区分。但作为无线电领域最重要的两种应用,两者在工作原理和系统结构等方面具有众多相似之处。因此,探索与研究高频雷达通信一体化系统,不仅具有工程可实现性,且具有巨大的军民应用价值。由于信号波形不仅决定了信号处理方法,而且直接影响雷达系统与通信系统的各项性能指标,例如分辨力、杂波抑制能力、通信速率和误码率等众多性能,贯穿整个系统的各个部分。针对上述问题,本文将基于现有高频地波雷达系统,开展雷达通信一体化信号研究。本文首先分析与研究了高频地波雷达中线性调频断续波(FMPCW)信号处理方法,并介绍了雷达信号分析与设计的重要工具—模糊函数。针对FMPCW信号距离谱周期性距离模糊问题,采用时间波门处理方法,仿真验证了FMPCW信号体制下雷达系统处理流程。本文随后分析与研究了基于波分复用方式的LFM-MSK信号的雷达性能与通信性能。在雷达性能方面与LFM信号进行了详细分析对比,仿真结果表明在相同条件下该一体化信号具有与LFM信号相同的距离分辨率与多普勒分辨率;在通信性能方面与MSK信号进行了详细分析对比,仿真结果表明在相同条件下该一体化信号具有与MSK信号相同的误码率。本文最后分析与研究了LFM-MSK信号在高频地波雷达中的信号处理方法与参数设计方法,并仿真验证了LFM-MSK信号在雷达系统中的探测效果。研究结果表明,在参考信号确知的单基高频地波雷达系统中,该一体化信号能够满足雷达系统探测要求,具有良好的测速测距性能。