由于继承了直接序列扩频系统(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)的强干扰和噪声抑制能力、强多址通信能力等技术优势，并行组合扩频系统(Parallel Combinatory Spread Spectrum, PCSS)有望成为高效扩频通信解决方案。组合序列是并行组合扩频通信系统的核心部分，针对现阶段并行组合扩频系统中序列相关性分析存在局限性从而无法提出更优更准确的系统解决方案的问题，本文依据组合序列特征，采用代数和相关性对组合序列分析，可以定量的解释序列相关性对系统性能的影响，且可针对不同序列的代数和相关特性应用于系统的不同模块中以优化系统性能。为进一步提高并行组合扩频系统的工作性能，对组合序列的代数和相关性、组合序列的QPSK调制软判决算法以及组合序列的捕获算法等方面进行了如下研究：　　(1)组合序列的代数和相关性　　应用代数和相关分析方法，分析以Gold序列、复合序列以及Walsh序列为代表的组合序列的相关特性。　　讨论了Gold序列代数和相关性；论证了其代数和零相位差处良好的相关特性，非零相位差处的多值相关特性。针对其非零相位差处代数和相关函数的多峰值特性，提出了一种特征峰值优选法，该优选法可在Gold序列集中选出具有较小代数和互相关特征峰值的序列，从而减小系统异步情况下序列间代数和互相关峰值干扰。　　讨论了复合序列的代数和相关性。依据m-W序列的代数和相关旁瓣峰值较大的特性，得出其仅适用于同步并行组合扩频系统中的结论；Walsh序列族构成的G-W序列在非零相位差处代数和相关性较差，同样不适用于异步并行组合扩频系统；Gold序列族构成的G-W序列代数和相关特性和Gold序列类似，对G-W序列进行了特征峰值优选，扩展了异步情况下并行组合扩频系统序列选取种类。　　依据现有的Walsh序列性质，推导出完备Walsh序列集中多条序列的列同性和部分正交性。列同性定理为部分正交性提供了理论依据，部分正交性的证明不仅丰富了对Walsh序列代数和相关性的研究，同时体现了Walsh序列码元分布的内在规律性，更为其在并行组合扩频系统中其他模块的应用奠定了理论基础。　　(2)组合序列的QPSK调制软判决算法　　依据序列代数和零时延处良好的正交特性以及Walsh序列的部分正交性，提出了两种适用于短波信道的QPSK调制软判决算法，即基于加权软判决的QPSK调制软判决算法、基于置零软判决的QPSK调制软判决算法；进一步将现有的并行组合扩频系统MPSK调制星座图软判决算法、加权软判决算法和置零软判决算法在参数选择，误码性能以及最小欧氏距离等方面进行了比较。　　(3)组合序列的捕获算法　　针对组合序列的捕获所需计算量较大且硬件复杂度较高的技术缺陷，提出了适于用组合序列捕获的滑动相关算法，该算法可以有效的实现组合序列的自同步捕获；验证了滑动相关算法对组合序列捕获的可行性，且证明了特征峰值优选法的有效性。　　为了规避滑动相关算法运算量较大的缺点，结合接收相关值矩阵的代数和相关特性分析，提出了三种有效的FFT快速捕获算法：列求和算法、行最大值算法以及列最大值算法，且从理论上比较了三种算法的捕获概率并进行了仿真验证。FFT快速捕获算法可以降低捕获算法的运算量，从而减少组合序列的捕获时间。最后从运算量和捕获概率方面将组合序列的滑动相关算法和FFT快速捕获算法进行了比较。