由于突发通信在抗干扰和抗截获性能方面有着优异的表现,其在深空通信,卫星通信以及军事通信等方面得到了广泛且良好的应用;同时扩频通信技术在通信安全方面也有诱人的表现。而突发通信中的载波同步技术和信道估计技术一直是该领域的研究重点和热门;除此之外在现代通信的发展理念中不仅要保证通信的高可靠性,也要做到通信系统的低时延性。为此,本文针对突发扩频通信的研究重点和现代通信的低时延需求,在载波同步技术和信道估计技术领域分别研究探讨了外推方法的可行性,通过预处理的方式直观地降低突发通信系统的处理时延。本文首先在载波同步技术领域引入外推方法,重点研究高动态场景下频偏估计技术,发现外推方法用于频偏估计技术的难点在于估计算法本身的估计范围与估计精度的矛盾,这对外推法所需的历史样本量有着极大的限制,尤其是在高动态大频偏场景。对于时域频偏算法而言,在实际系统中一般根据需求对估计精度和估计范围进行折中处理,也就是说在扩大估计范围的同时,算法的估计精度不得不有所损失;而在提高算法估计精度时又必须以估计范围为代价。因此本文在传统时域频偏估计算法——Fitz算法的基础上进行改进,通过补偿自相关函数的相位翻转以扩大原Fitz算法的估计范围,用额外的计算复杂度换取更大的估计范围。基于相位翻转补偿的Fitz算法在达到信噪比门限要求时能够估计符号率±50%范围内的频偏,并且估计误差逼近于CRLB,相比于原Fitz算法既具有高估计精度,又具有宽估计范围,有效解决了估计范围与估计精度互相限制的问题,进而改善外推方法在频偏估计算法中应用的可行性。然后本文继续探讨外推方法在信道估计领域的应用,不同于频偏估计算法对外推法造成的问题,信道本身的时变性和衰落信号的随机性是研究的难点和重点。本文从自回归（AR）信道预测模型的角度进行研究,分析了传统的直接一步预测方法和基于RLS的信道预测算法的不足和缺陷,提出将NLMS自适应滤波算法应用于信道预测。该新算法根据历史信道信息,通过迭代的方式对信道状态进行预测,从而将预测值直接用于下一个突发帧中,可直接省去信道估计模块的处理时间,进而直观地降低系统处理时延。基于NLMS的信道预测算法具有比直接一步预测更好的预测性能,且在性能与基于RLS的信道估计算法相当的同时,其计算复杂度明显低于后者,符合突发扩频系统中的低处理时延要求。