本文将软件无线电的设计思想与正交幅度调制(Quatrature Amplitude Modulation, QAM)技术的实现相结合,以Lyrtech SFF SDR开发平台为基础,利用数字化处理技术、软件化实现方法,对矩形星座图16QAM调制解调系统进行研究和设计。在当今频谱资源日益短缺,同时人们对数字通信模块化设计的需求日益增长的背景下,具有很重要的现实意义。　　文中首先对软件无线电及16QAM调制解调技术的相关理论进行了推导,从差错概率、发射功率和频谱利用率三个方面入手,比较并分析其性能,同时对其关键技术进行了阐述。其次按照软件无线电的设计思想,对系统中各部分的设计方案进行了分析、讨论和制定。之后借助System Generator和ISE等工具,针对本系统的特点,在前人研究的基础上采用模块化设计的方法改进并完成了16QAM调制解调中扰码/解扰器,串并/并串转换器,差分编码/解码器,星座图映射/逆映射单元,整数倍内插单元,基带成形滤波器,数字上下变频单元,载波同步单元,多级抽取/内插滤波器及整个系统的模块设计、仿真分析和结果验证。最后利用SDR开发平台实现了该调制解调方式的硬件协同仿真和实时仿真,通过反复调试实现了语音通话,并演示、分析其实验结果,验证了系统设计的正确性。本课题通过工程上的创新,采用高效、灵活的方法完成了16QAM调制解调系统在SDR平台上的实现。　　通过本文的研究验证了采用软件化、模块化的设计方法实现通信系统的可行性和高效性;为16QAM调制解调在软件无线电平台上的新型实现方法提供了依据;为全数字通信系统通用结构的软件无线电研究和实现奠定了基础:无需更改调制体制,便可在本课题基础上进行通信系统其它部分的研究工作。