跳频是军事通信中的常用技术之一。跳频通信分为快速跳频(Fast Frequency Hopping,FFH)和慢速跳频(Slow Frequency Hopping,SFH)。快速跳频由于其优良的抗干扰、抗截获、抗多径的特点在现代电子战中广泛运用。快速跳频通信技术由于各个频点间相互独立,无法进行信道估计,采用非相干调制解调传输体制。基于频率子集的相干快速跳频(Subset Based Coherent Fast Frequency Hopping,S-CFFH)技术具有传统FFH系统的抗干扰和抗截获能力的同时,克服了快跳频中信道估计的难题,通过采用相干的调制解调方式,大大的提高了系统的频谱效率和可拓展性。本文主要研究了S-CFFH系统的关键技术,主要包含:从信道相干时间的角度,给出了S-CFFH系统合理帧格式设计,从而保证了信道估计可实现性;基于帧格式设计,给出了系统参数设计。并对系统在干扰环境下分析和仿真了系统抗干扰性能,并基于Nutaq软件无线电平台搭建和实现了该系统,同时进行了AWGN和衰落信道下的抗干扰测试。论文工作主要分为以下三个部分,阐述如下:首先,基于频率子集的概念,完成了S-CFFH系统的整体方案设计。在传统快速跳频通信的基础上研究了跳频频率子集的划分,解决了跳频通信中信道估计的难题,把非相干调制解调方式转化为相干的调制解调体制,并给出了帧结构设计方案。其次,分析了S-CFFH系统抗干扰性能。在无干扰环境下,分析了S-CFFH系统在AWGN信道和三种典型衰落信道下的BER性能,结果表明S-CFFH系统在频谱效率和误码率(Bit Error Ratio,BER)两方面都具有相干传输体制的优势;在多音干扰、部分带噪声干扰、脉冲干扰下,本文采用了基于分组检测的脉冲干扰抑制方法和基于最大似然的重叠加窗频域干扰抑制技术大大提高了S-CFFH系统抗干扰性能。最后,基于Nutaq软件无线电平台完成了S-CFFH系统的实现。详细的给出了发射机、接收机的设计方案和实现方案,基于平台进行了S-CFFH系统的抗干扰性能测试,实测结果表明,S-CFFH系统具有很强的抗干扰能力。