得益于长波信号稳定性强,穿透能力强等特点,长波通信被用于航海通信,如对潜通信、远洋航行的舰艇通信等。对潜通信常用的频段之一为甚低频(频率3-30kHz),在此频段内大气无线电噪声主要是天电脉冲噪声。基于对潜通信的特点,本文使用稳态模型对天电噪声建模,并考虑海水的衰落特性对信号的影响。长波通信为极低速率通信,为更高效接收数据,使用开环前馈的同步结构。为得到最优同步性能和接收性能,对比了多种非线性处理器对脉冲噪声的抑制效果。通过仿真对比,综合考虑性能和实现复杂度,确定了基于限幅器脉冲噪声抑制方法。在全数字接收机结构的框架上,研究了MSK定时同步、载波同步算法。最后本文对完整长波通信系统进行仿真,并在硬件平台对算法进行验证。本文主要内容有:本文第二章介绍长波通信信道,包括大气无线电噪声,海洋信道。介绍了大气无线电噪声的主要来源为天电脉冲噪声,可被建模为稳态模型,同时介绍海洋信道对传播信号的影响,及抑制该影响的补偿滤波器。本文第三章先介绍常规的脉冲噪声抑制手段,包括传统的非线性滤波、Myriad滤波、中值滤波等。给出迭代限幅器的实现。在本章我们提出了根据参数估计选用最佳限幅器门限的噪声抑制方法。本文第四章先介绍了传统同步结构和全数字同步结构的特点,然后介绍MSK的调制解调,以及MSK的信号模型,了解MSK同步的基本原理。接着介绍了插值的原理,在接收的MSK信号模型基础上,推导MSK的定时同步,并进行仿真和优化。本文第五章在第四章的基础上对频偏、相位进行估计,对相位估计进行改进,提高了算法的估计范围,并提出迭代拟合的方法,解决由于脉冲噪声的影响,相位估计抖动的问题。本文第六章对完整的长波通信系统进行仿真并在硬件平台模拟验证。最后,第七章对全文进行工作总结,并展望后续工作内容。