微波光子技术融合了微波技术和光子学,是一个全新的技术领域,现已广泛应用于远程宽带通信、卫星通信、传感网络、微波/毫米波成像和雷达系统等民用通信、军事国防等领域。微波光子发生器作为微波光子技术领域里的关键器件,在未来宽带移动通信系统中具有广阔的应用前景。本文结合国家自然科学基金项目开展了多波形微波光子发生器的理论研究和仿真分析,完成的主要工作如下：1.分析了马赫曾德尔调制器(MZM)的结构、基本工作原理及特性,理论推导了基于MZM的光载波抑制调制原理,同时介绍了结合MZM和光纤色散特性产生周期性三角形微波信号的实现方案。理论分析了色散对周期性三角形微波光子发生器的影响,并仿真验证了结合MZM和光纤色散特性产生周期性三角形微波信号的可行性。2.提出并研究了基于光载波抑制调制和光纤光栅色散效应三角形微波光子发生器方案。该方案利用光纤光栅色散所致的射频功率衰落效应,实现了光强度表达式向三角形傅立叶级数的有效逼近。在优化设计中,光纤光栅代替正色散光纤引入色散,通过选择啁啾光纤布拉格光栅的调制深度、光栅长度、啁啾系数和适当的折射率切趾函数,最终得到时域波形较好的周期性三角形微波信号。经仿真分析得出,较大的光栅长度、较小的光栅调制深度、较合适的切趾函数是得到线性较好的稳定三角形微波信号的关键,其中调制深度对最终时域三角形微波信号波形的线性度和稳定性影响较大。3.提出并研究了基于光载波抑制调制和相移器的多波形微波光子发生器方案。该方案利用MZM调制系数和相移器分别控制光强度频谱中不同谐波分量的强度和相位比,实现了拍频后微波信号频谱表达式向包括三角形、矩形、锯齿形在内的多波形傅立叶级数展开式的有效逼近。仿真结果表明,利用前三阶谐波去合成不同波形的微波信号是可行的,但是矩形和锯齿形相对于三角形来讲需要更高阶的频率成分来实现时域下平滑的线性特征。该方案采用两个变量分别控制谐波分量的幅度和相位,产生了多种波形的频率可调谐微波信号,有效提高了系统的实用性。