本文主要研究了短波调制解调器中的关键技术,包括同步捕获、频偏估计、信道稀疏化以及Turbo均衡。首先,研究了基于滑动分段匹配滤波和基于滑动相关分组FFT的两种同步捕获算法,并仿真分析了不同频偏下的捕获性能。分析结果表明,基于滑动相关分组FFT的同步捕获算法更适合用于短波通信系统。其次,详细阐述了插值频偏估计、二次插值频偏估计以及频域相关频偏估计三种频偏估计算法。从信噪比和频偏两个维度对三种算法的估计误差均值进行了仿真分析。仿真结果表明,当频偏固定时,三种算法的估计误差均值随信噪比的变化波动均较小,当信噪比固定时,插值频偏估计和二次插值频偏估计的估计误差均值随频偏的变化波动较大,而频域相关频偏估计的估计误差均值随频偏的变化波动较小。因此,频域相关频偏估计性能更好。然后,仿真研究了一种短波信道稀疏化算法,仿真结果表明,在多径信道下,采用本文提出的短波信道稀疏化算法比不采用此算法的短波通信系统的误码率性能有所提升。因而,在实际短波通信系统中,可以借助信道稀疏化算法来提升通信的可靠性。最后,重点研究了基于LDPC码、卷积码和双二进制Turbo码的Turbo均衡技术。首先分析了MMSE(Minimum Mean Square Error)均衡、SIC(Soft Interference Cancellation)均衡以及MMSE+SIC的混合均衡算法,其次详细叙述了三种信道编码的编译码原理,最后进行了仿真分析。仿真结果表明,在传输信息帧较短,信道为AWGN(Additional White Gaussian Noise)或ISI(Inter Symbol Interference)且无Turbo均衡迭代时,LDPC码和双二进制Turbo码的译码性能优于卷积码的译码性能,但是当进行Turbo均衡迭代且信道为ISI时,在相同均衡迭代次数下基于LDPC码和双二进制Turbo码的Turbo均衡系统的性能反而不如基于卷积码的Turbo均衡系统性能。另外,基于EXIT(Extrinsic Information Transfer)图分析了LDPC码和卷积码的译码性能。