随着经济的发展，能源危机以及环境污染问题日益严重，以太阳能为首的新能源受到全球的热切关注，这种高效，清洁的可再生能源无疑将是当今乃至以后的研究热点。本文以独立光伏发电系统为研究对象，设计了由光伏电池，Buck变换器，蓄电池，推挽升压变换器以及单相全桥逆变器组成的多级光伏系统，对以最大功率跟踪算法方式为蓄电池充电以及随机调制技术下的逆变器进行了深入的研究，通过系统仿真以及实验平台的设计，得到了符合设计要求的实验结果。蓄电池是独立光伏发电系统中不可或缺的一部分，针对蓄电池的基本特性，本文研究了一种三阶段充电方式，即MPPT (最大功率跟踪)快充，恒压充电和浮充，并设置过充过放阈值，完成了蓄电池充放电策略的设计。其中针对最大功率跟踪步长，在固定步长算法的基础上进一步研究了变步长和修正变步长的干扰观察算法，通过对仿真结果分析，改进的算法在动态响应和稳态精度方面都有提高，最后利用MC9S12XS128完成了蓄电池的充电实验。为了改善常规PWM调制产生的电磁干扰问题，本文展开了对随机周期调制方式控制下的逆变器的研究，通过将固定开关频率的三角波变为频率在一定范围内随机变化的三角波，在Matlab中建立了随机周期调制下的逆变仿真模型，仿真结果表明随机周期调制能很好的抑制开关频率及其倍频的谐波尖峰，在一定程度上改善谐波带来的电磁干扰问题，并通过改变随机度和随机分布函数，分析了这两个因素对输出电压功率谱的影响。