雷达以其优异的感知能力,广泛应用于军事和民用领域。为了适应日益复杂的电磁环境,实现更高分辨率的探测任务,现代雷达需要使用多种格式、更大带宽的雷达波形,及应用更为精细的测量技术。然而,传统电子学技术在面临上述需求时,会遭遇系统复杂度成倍增加和器件带宽受限的双重困境。在此背景下,使用具有小体积、低损耗、大带宽等优势的微波光子技术,产生和处理雷达波形极具学术和应用价值。针对传统电学和已有光子学方案,存在的信号带宽受限、测量精度不足、系统复杂度较高等问题,本文提出若干新颖的微波光子雷达信号产生和测量方案。其主要内容包括:在信号产生方面,针对脉冲压缩雷达、多功能雷达和智能雷达等不同体制的系统,对雷达波形的需求及其技术发展,提出并实验验证了光子双啁啾信号产生、光子多格式啁啾信号产生和光子时间压缩雷达通信一体化波形产生等多种雷达信号产生方案;在信号测量方面,针对多普勒雷达对测量带宽和精度的需求提升,提出并实验验证了两种全新的高精度、大带宽、无方向模糊的光子多普勒频移测量方案,其实现分别基于引入参考信号和I/Q探测的原理。本文的主要学术贡献和创新点如下:（1）针对脉冲压缩雷达使用单啁啾信号存在的距离-多普勒耦合效应,提出一种基于双平行马赫曾德尔调制器的光子双啁啾信号产生方案,其结构简单,并能对输入单啁啾信号的带宽进行加倍。理论推导、仿真及实验结果验证了方案的可行性。抗色散功率衰落技术研究使得双啁啾信号能在分布式架构下产生。基于外调制技术并使用集成化调制器确保系统结构紧凑、工作稳定。无光滤波器的使用使得系统工作频率灵活可调。（2）针对多功能雷达系统对多种雷达波形的需求,提出一种新型的光子多格式啁啾信号产生方案,可方便实现在多种啁啾格式间切换,并在此基础上给出抗色散功率衰落的技术方案。多格式信号、多工作场景下的理论推导和实验验证丰富了系统的普适性。针对多格式啁啾信号抗色散功率衰落的技术研究在国际上尚属首次。倍频信号的产生使得系统具有更小的测量分辨率。调制器的简化和无宽带移相器的使用,在提高系统可行性的同时减小了对带宽的限制条件。（3）针对智能雷达系统对雷达和感知功能一体化的需求,提出一种全新的基于光子时间压缩的雷达通信一体化波形合成方案,为高载频、大带宽、高速率的一体化波形产生提供新的思路。建立严格的系统模型并进行详细的理论推导,仿真和实验结果验证了方案的可行性。此外,基于单边带调制的改进方案,解决了光子时间压缩系统在信号产生中存在的色散功率衰落问题。（4）针对多普勒雷达对测量系统大带宽和高精度的需求,提出一种基于引入参考信号的光子多普勒频移测量方案,可实现高精度、大带宽的多普勒频移测量,并基于I/Q探测的原理进一步提升测量精度。上述方案分别采用相位调制器与声光调制器并联、相位调制器与色散介质级联的结构。相位调制器的使用使得系统结构简单、稳定性强并且避免偏置漂移引起测量误差。理论和实验验证了方案的可行性,系统长期工作下的测量结果表明上述方案具有优异的稳定性能。综上所述,基于光域信号处理技术,本文重点对微波光子雷达信号产生及测量技术进行研究,探索了微波光子雷达技术的潜在发展方向,为光子技术在雷达系统中的应用提供了新的技术积累。