无线通信系统是舰船之间通信的重要手段，提高信息传输能力是海上作战的可靠保证。为实现高效可靠的信息传输，不仅需要高性能的差错控制编码技术和高效调制技术来提高系统的功率利用率和频谱利用率，还需要稳健可靠的组网协议来保证信息的可靠传输。本文在综述国内外相关技术发展现状的基础之上，从编码调制系统和组网协议两方面展开研究。首先研究了三种频谱利用率高效的调制技术——FQPSK、CPM和SOQPSK。并以FQPSK调制为例，深入剖析了FQPSK的演进过程、研究了其格型调制方式、给出了其最佳接收机和简化接收机结构。其次，在结合差错控制编码和这三种高效调制技术的基础之上，构建了三种串行级联调制系统——串行级联FQPSK、串行级联CPM和串行级联SOQPSK系统，并对影响串行级联调制系统的一些因素进行分析，给出了不同条件下的误码率性能曲线。然后，论文从组网协议入手，在介绍了所设计的舰载电台基础之上，详细地对TDMA协议进行设计，给出了合理的时隙选择算法、时隙分配算法和时隙申请算法。最后，在完成硬件平台中一些重要接口配置的同时，对TDMA协议用DSP芯片加以实现。并且在融入编码、调制算法基础之上，成功地对其功能进行了验证。为舰载超短波电台高效可靠地通信提供了技术上的保证。