短波通信因具有设备成本低、灵活性高、通信距离远、抗摧毁能力强等一系列显著优点,使其在各种通信方式不断涌现的今天仍有重要作用。在短波通信系统中,短波信道是典型的时变信道,这使得信号在传播的过程中会受到多径效应和衰落的严重影响,产生失真,从而降低通信质量。而分集合并技术是对抗多径衰落最有效的方式之一,均衡技术是消除ISI影响的有效方法。本文主要介绍了短波多通道分集合并系统中的同步捕获技术、分集合并技术、均衡技术和数字AGC技术,重点研究了相应FPGA模块的设计实现。首先,在实验室已有同步捕获技术研究的基础上,结合短波多通道分集合并系统设计方案的需求,给出了一种基于FFT的滑动相关同步捕获设计方案。重点研究了快速傅里叶变换算法和基于FFT的滑动相关同步捕获算法,并进行了理论推导和性能仿真。同时通过仿真比较给出了一种借助CORDIC算法实现的基于码元幅度自然对数的数字AGC设计方案。然后,详细研究了分集合并技术,先介绍了时间分集、频率分集和空间分集的原理和优缺点,并进行了相互比较,后详细介绍了最大比值合并、最佳选择合并和等增益合并的原理和性能,并分别仿真分析了性能和复杂度,给出了一种空间或者频率分集的等增益合并方案。同时详细研究了基于迭代思想的频域Turbo均衡,包括基于MMSE准则和基于SIC准则的Turbo均衡。将分集合并与频域Turbo均衡相结合,设计了均衡前合并和均衡后合并的两种方案,并通过对性能仿真、结构复杂度和实现难易程度的比较,选择了综合性能较好的均衡前合并设计方案进行FPGA模块化实现。最后,详细介绍了短波多通道分集合并系统中同步捕获模块、均衡前合并的频域Turbo均衡模块和数字AGC模块的FPGA实现过程,包括设计方案及其各个子模块的整体框架、运算流程、仿真结果和性能误差等。