随着空间科学与应用技术的快速发展,各种通信技术层出不穷,航天遥测体制也应时代要求不断完善,作为新一代遥测体制的多调制指数连续相位调制(Multi-h CPM)技术以恒包络、高带宽效率等优势逐渐出现在众多研究领域,并得到进一步发展。但受限于其本身的信号特点,再加上参数众多的不确定性,以及接收机设计中同步和解调的高复杂度,理论研究转化为工程实现的过程较为缓慢。因此,本文围绕Multi-h CPM调制解调技术,在理论分析和工程应用上深入研究,主要内容如下:首先在对大量文献调研的基础上,介绍了课题的研究背景以及现阶段CPM和Multi-h CPM的发展研究现状,分析技术优势点以及存在的问题,阐述开展Multi-h CPM调制解调技术研究的意义。对Multi-h CPM技术涉及的基本概念和理论进行介绍,推导其功率谱密度并重点探究各参数对信号功率谱的影响,给出基于最大似然原则的最佳解调模型,分析序列检测算法过程,为后面的研究和实现作铺垫。然后基于对信号的理论分析和软件无线电设计思想,提出一种通用的基于零中频构架的Multi-h CPM调制系统,以课题研究背景为前提构建调制参数,给出详细的系统设计方案,并在FPGA+AD9364平台上进行实现,通过工程仿真结果和信号频谱测试验证正确性。最后对接收机设计过程中的同步和解调进行深入研究,分析推导相关同步算法过程,对比其性能并提出改进。重点介绍Multi-h CPM信号的PAM分解,详细推导PAM分解过程,给出基于PAM分解的最优解调算法,并在此基础上提出一种基于PAM分解的低复杂度解调算法,通过仿真验证对比分析算法复杂度和误码性能,设计Multi-h CPM序列检测器,并利用Modelsim等软件验证提出的低复杂度序列检测算法,统计误码率,为Multi-h CPM信号的工程化实现提供初步的解决方案。