电离层的反射效应为短波通信提供了天然的传播媒介,具有全天候、不易被破坏、通信链路建立方便等优势,其特点使得短波通信广泛应用于抢险救灾、广播电台、军事通信以及超视距雷达探测等领域。电离层由于受到太阳辐射的影响属于随机参变信道,频段干扰严重,通信环境复杂多变,需要专用的应答探测系统进行电离层实时探测和短波通信选频,指导短波通信链路建立。本文在实验室已有探测技术的基础上,结合电离层斜向探测与第三代自动链路建立技术各自的优势,设计并实现了一种基于嵌入式平台的应答式电离层斜向探测系统。论文设计并实现了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）和先进精简指令集处理器（ARM）的嵌入式电离层斜向应答探测系统。系统可应用于短波通信选频、电离层斜向组网探测以及天波超视距雷达探测的反射信标源。系统具有结构精简、部署灵活、应用范围广、信号检测能力强的特点,引入的完全互补码在电离层同步斜向组网探测中能有效抑制相干干扰。通过引入不同类型的“频组”简化了数据处理流程,系统可以根据不同的应用场景设置多组应答“频组”的组合,提高频率优选的精度。系统设计了两种工作模式:同步应答探测方式和异步应答探测方式,多种工作模式扩展了系统的应用场景。硬件系统采用了软件无线电的思想简化了系统结构,采用数字中频接收结构使得系统具有标准化、模块化、可扩展的特点。设计了一套数据处理和频率优选算法,使得系统能够在复杂的环境下也能够检测出目标信号,并且在可用资源有限的条件下满足实时数据处理和系统控制的要求。完成系统指标的测试,进行了同步模式应答探测实验和异步模式应答探测实验,并在同步组网探测中对完全互补码与互补码的探测性能进行了对比分析。测试和实验数据分析结果验证了系统设计的可行性和正确性。