信噪比是无线通信信道环境和通信质量的有效评估指标,并可作为指导编解码以及数字解调算法选择和优化的重要依据。在衡量信道质量的参数中,信噪比实时测量性好,并且与信道的误码率、误帧率直接相关。本文首先基于高斯信道研究了最大似然估计、二阶四阶矩估计、高阶累积量估计以及最小均方误差估计信噪比估计算法在不同频偏、数据长度、采样倍数以及有无定时的情况下的估计性能,并分析总结出影响算法性能的影响因子。仿真时最大似然估计可以工作于多倍采样的情况下,在有频偏时性能下降;二阶四阶矩和高阶累积量估计法在信号定时理想的情况下具有良好的估计性能,增大数据量可以提高算法估计性能的稳定性;最小均方误差法在理想高斯白噪声下对理想定时后的信号才具有良好的估计性能,并且以上信噪比估计算法主要针对PSK调制信号具有较好的估计性能。针对以上分析结果,本文提出了基于信号频谱自身归一化的改进频偏估计算法,信号带宽、符号率估计算法以及信噪比估计算法。改进的频偏估计、信号带宽、符号率估计算法能很好的消除频偏、采样倍数对信噪比估计性能的影响,改进的信噪比估计算法适用于QAM和PSK调制,估计性能几乎不受频偏和采样倍数的影响,能很好的估计1-30d B范围的信噪比值。然后,基于DSP平台在不同实现条件下进行了以上算法的全数字实现。最大似然估计实际实现的过程中由于噪声的非完全高斯性,估计性能较差;二阶四阶矩和高阶累积量估计法在在信号定时恢复后能较好的估计信噪比值;最小均方误差法实际实现时性能不佳;改进的信噪比估计算法实现时具有良好的估计性能。改进的频偏估计算法,信号带宽、符号率估计算法能很好的估计发送端调制信号的频偏、带宽及符号率。最后,将信噪比估计算法应用于64QAM的自适应选择载波恢复算法中,使得解调性能得到了优化,稳定性提高,解调星座点更集中。