短波通信是利用电离层反射到达接收设备,通信距离较远,是远程通信的主要手段。它在军事通信中有着重要的地位,这一传统的通信方式仍受到世界各国的普遍重视,还在快速的发展中。短波数据通信一般利用HF频段上3kHz的带宽传输数据,目前的短波定频高速数据传输体制主要为两种：并行体制和串行体制。由于串行体制下传输的数据速率高,峰均比较低等特点,现代短波数据通信通常使用串行体制。而短波通信的传输信道是一种变参信道,其多普勒频移、多径效应以及时变衰落效应严重影响了数据传输的有效性和可靠性,所以研制高新能串行调制解调器的关键就是研究接收端信号处理高效实现。本课题的主要目的是：研究一套接收端信号处理算法,在理论分析的基础上,结合软件无线电硬件平台和PC机实现一套基于PC的串行调制解调器的收发系统。根据研究侧重点的不同,本文内容主要分为三大部分：第一部分是介绍短波通信的特点及当前串行调制解调器的发展现状和趋势,同时介绍了在PC下串行Modem的特点,并详细介绍了AES3数字音频接口与其实现方法。第二部分总体介绍串行调制解调器的总体收发结构,详细介绍了发端脉冲成型滤波器与过采样和降采样处理过程。在接收端的导频频率估计算法研究中,分析了几种常用的导频估计算法,如双线幅度(RIFE)算法、改进型FFT算法,并分析了它们的算法性能以及所需要的计算量。在此基础上提出了一种基于锁相环原理的反馈逼近算法,这种方法能够在较小的计算量的情况下得到很好的结果。并介绍了系统中采用的帧同步算法和数据引导自适应均衡算法。第三部分详细说明了Windows下的音频编程技术和音频保存技术,同时介绍了PC下的串行调制解调器收发端的软件架构。最后对本课题进行了总结和展望。目前系统已经能够与软件无线电硬件平台进行环路收发测试,系统性能达到国军标的要求。