随着信息技术的发展,现代作战平台需要装载多种不同功能的设备,包括通信设备、雷达设备和电子干扰设备等。多种电子设备集中到一个作战平台上带来了电磁兼容、硬件设备冗余、频谱资源紧张等问题,为提升资源利用率和平台作战效能,电子设备一体化变得很有必要。在这种背景下,雷达通信一体化成为未来综合作战系统的主流发展方向之一。使用雷达通信一体化波形是实现雷达通信一体化系统的主要手段,波形的设计和选择对整个系统的性能、信号处理方式等有着至关重要的影响。因此,开展一体化波形设计研究具有重要的意义。本文从功能、频段和硬件结构等角度详细分析雷达与通信系统之间的差异性和实现一体化的可行性,介绍了评价一体化波形性能的模糊函数、误码率和峰均功率比等指标。详细分析了几种典型的一体化波形设计方案,论述了波形的原理、特点及产生方法。为减小调制数据对雷达目标探测的影响,将扩频技术用于一体化波形设计,提出一种基于扩频的单载波设计方案,该方案利用性能良好的混沌序列作为扩频序列,具有更低的距离模糊函数旁瓣和更高的距离分辨力,同时误码率更低,抗干扰性能强。同时,针对传统窗函数无法有效对一体化波形进行旁瓣抑制的问题,提出一种基于凸优化理论的旁瓣抑制滤波器设计方法,仿真结果表明该方法适用于一体化波形旁瓣抑制,可获得44d B以上主旁瓣比。针对基于单载波的一体化波形通信速率不高的问题,提出一种基于多载波的一体化波形设计方案,在提升通信速率的同时具有良好的雷达探测性能。首先详细研究了基于多载波相位编码（Multi-Carrier Phase Coded,MCPC）的一体化信号原理,推导了波形模糊函数,分析了模糊函数、通信速率和误码率性能。其次为改善MCPC信号对多普勒敏感的问题,将正交chirp信号用于波形设计中,提出一种基于正交chirp复用（Orthogonal Chirp Division Multiplexing,OCDM）的一体化波形,推导出波形的模糊函数,仿真分析雷达性能与通信性能,结果表明该信号相比于MCPC信号具有更低的模糊函数旁瓣和误码率,然后利用迭代限幅算法对信号的峰均功率比进行抑制,最后研究了基于调制符号域的雷达回波处理算法,该算法消除了调制信息对一体化波形雷达探测的影响,利用离散傅里叶变换获取目标信息,仿真表明该方法有效消除了调制信息的影响,相比于匹配滤波可利用窗函数进行旁瓣抑制。