随着科学技术的发展，大量的雷达、通信等电子设备被越来越多的装备到各种平台中。这些电子设备的大量装备，虽然能够提高平台自身的生存能力，但同时却占据了平台大量的空间，使平台的机动能力有所下降，从而反过来制约了平台综合能力的进一步提升。长期以来，虽然雷达系统和通信系统按照不同的使用目的独立纵向的发展，但是二者具有相同的基本原理，都是无线电发射和接收设备，因此随着不断的发展二者之间的差别却越来越小。如果能够将雷达系统和通信系统综合起来，进行一体化设计，那么既能够减小雷达和通信设备所占的空间，同时还能够使雷达的一些优良特性为通信所用，提高通信的质量。本文选取了MSK-LFM信号作为雷达通信一体化系统的共用波形，对这一系统的机载应用进行了研究。本文的研究内容主要分为三大部分：一是，MSK-LFM信号在雷达中的应用研究和仿真。本文选取了最常用的机载雷达—PD雷达，对MSK-LFM信号应用于PD雷达中的信号处理进行了分析和仿真，并与同等条件下的LFM信号进行比较。二是，MSK-LFM信号在航空信道中的应用研究和仿真。本文选取了航空信道飞行场景作为应用场景，分析推导了多普勒频移和多径两大因素各自对MSK-LFM相关解调的误码率的影响以及航空信道飞行场景下总的误码率影响，并进行了仿真。三是，本文根据雷达通信一体化的工作体制提出了航空信道中一体化系统的脉冲帧结构以及针对该脉冲帧结构的频移估计方案。除此之外，本文还对雷达和通信共用波形所带来的通信速率与雷达探测距离对带宽要求的矛盾进行了分析。研究结果表明：作为雷达信号，MSK-LFM信号可以应用于PD雷达中，并且与同等条件下的LFM信号在PD雷达中具有相同的探测性能；作为通信信号，在航空信道飞行场景的莱斯因子为12dB、延时为6μs的情况下，在误码率为10-5时，MSK-LFM信号比MSK信号抗多径性能提高约5dB；本文针对一体化系统的脉冲帧结构提出的频偏估计方案，估计范围与传统L&R相同，估计精度可以能够与基于相位差的估计算法相同。