本发明公开了一种非均匀频率及相位的复合调制信号生成及优化方法，能够弥补单一调制信号和常规复合调制信号的弊端，信号子脉冲间频率调制，子脉冲内任意相位编码调制，且各子脉冲的码片数量及宽度也可以不同，动态分配信号的时域与频域信息，增加设计自由度和信号复杂度，提高雷达抗干扰和低截获性能，即使截获到雷达信号，也难以提取信号的重要特征。并基于坐标下降法和代价函数分集方法对信号参数搜索优化，提高信号的伪随机性和杂波背景下目标检测能力。