短波无线通信凭借成本低、传输距离远、不易摧毁等优势,至今仍在多种领域得到广泛应用。若在真实的短波无线信道下对短波通信系统及设备进行研发测试,会大幅增加研发成本和周期。因此,需要研发短波信道模拟设备,使得开发人员可以在室内进行短波通信系统的研发测试工作。本文的研究内容源于科研课题“短波电台及信道模拟设备”,目的是研究并实现一种短波电台及信道模拟设备,该设备既可以模拟短波电台的遥控功能,同时又可以模拟短波无线信道的噪声环境,使得在室内即可进行第三代短波通信控制器——“短波双频智能收发校验系统”的研发测试工作。本文首先研究了短波传输特性,了解短波双频智能收发校验系统中使用到的软件技术和硬件接口协议,对短波电台及信道模拟设备研发过程中涉及到的核心功能的实现方案进行了理论分析和仿真验证,为模拟设备的设计与实现做准备工作。然后从短波电台及信道模拟设备的应用场景入手,分析模拟设备应当具备的功能设置,基于实际需求对模拟设备进行总体设计,给出系统架构,并分章节对各部分设计细节做了详细介绍。针对模拟设备在嵌入式裸机开发过程中出现的工程实践问题,采用了一些有创新性的方案予以解决。例如在短波电台模拟功能模块中,将不同电台类型的遥控操作进行抽象封装,简化了多电台支持的处理逻辑,使得模拟设备可以方便地增添新电台类型的支持。采用时钟摘取法的方式操作定时器,仅通过两个定时器的配合使用,实现对多个定时任务的监控。在短波信道模拟功能模块中,使用一系列数字信号处理的方式,为载有数据的音频信号添加指定信噪比的加性高斯白噪声。在系统交互功能模块中,设计上位机与下位机之间用于数据交互的同步协议等。最后,在基于STM32F767芯片的硬件开发平台上,实现了短波电台及信道模拟设备样机的研发。其主要功能包括:接收短波双频智能收发校验系统的电台遥控信号,模拟短波电台的遥控功能,对遥控信号进行处理和响应;根据当前的信道状况判断是否允许信道打通,若允许打通,则为信道中传输的音频信号添加预先指定信噪比的加性高斯白噪声;能够通过上位机软件对设备进行系统设置和数据同步;能够通过显示屏实时显示重要的系统运行参数。将模拟设备样机同短波双频智能收发校验系统组成综合测试平台,进行了功能和加性高斯白噪声加噪性能测试,结果表明模拟设备样机达到了设计要求。