随着宽带无线数字通信技术的迅速发展,宽带矢量信号分析(VSA)技术成为了目前一大研究热点,其相关仪器在通信、雷达等行业的设备研发与测试中起着重大作用。近年来,信息传输速率不断地提高,带宽也越来越宽,使宽带矢量信号分析变得更加具有挑战性。目前,国内在宽带矢量信号分析技术方面的研究尚不足,相关仪器主要依赖于昂贵的进口产品。因此,对宽带矢量信号分析技术的研究具有举足轻重的意义。本文以建立面向MPSK调制的宽带矢量信号分析系统为最终目标,对其中的定时同步、载波同步和盲均衡这三个关键技术分别进行了研究。首先,建立了等效基带数学模型,为算法研究奠定了基础;接着,对定时同步技术进行了讨论,针对宽带VSA中稳定性和估计精度的要求,对四种非线性变换误差估计算法和三种内插滤波误差校正算法进行了研究。根据分析结果,明确了在宽带VSA中采用稳定性最好且估计精度最高的SLN估计算法,以及误码率恶化程度最小的立方型内插滤波校正算法;然后,对载波同步技术进行了研究,针对宽带VSA中大频偏估计范围和高精度的需求,本文提出了一种改进的DFT+M-Power联合频率同步算法,并对M-Power相偏估计算法进行了分析。研究表明,改进算法可同时实现大估计范围与高精度特性,M-Power相偏估计算法精度极高;之后,对三种盲均衡算法展开了研究,针对宽带VSA在收敛性能和相位校正能力上的严格要求,依据分析结果,选择性能最优的MMA算法应用于宽带VSA中;最后,基于上述研究,本文建立了完整的面向MPSK调制的宽带矢量信号分析系统,同时,采用实际采集数据进行了测试验证,并与业界知名Agilent 89600软件进行了对比。结果表明,本文提出的系统框架完全满足设计要求,且在相同条件下,与Agilent 89600 VSA性能相当。