随着互联网和物联网技术的蓬勃发展，人们对实现全球信息的互联互通提出了进一步的需求，尤其是在海洋、高空、偏远地区等缺乏地面通信网络的环境。基于地球同步卫星的物联网系统具有覆盖范围广、通信容量大、不受地理环境限制等诸多优点，可为物联网提供广域全天时全天候的信息采集和数据传输服务。MF-TDMA作为FDMA和TDMA相结合的一种混合多址接入方式，因其灵活的时频分配策略和高效的资源利用率被广泛应用于现代卫星通信系统。在基于MF-TDMA的卫星物联网系统星形网应用中，地面中心站需要同时接收各VSAT终端的反向多载波突发信号，随着物联网规模的不断扩大以及采用逼近香农限的信道编码技术（如Turbo码、LDPC码等），对中心站接收机的复杂度和低信噪比解调性能提出了更高的要求。因此，对低复杂度和高性能多载波突发信号全数字并行接收技术的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。　　本文以基于MF-TDMA的卫星物联网系统为应用背景，以低复杂度高性能中心站接收机设计为出发点，围绕反向信道多载波突发信号全数字并行接收相关技术展开深入研究，以达到降低接收机复杂度、缩短同步时间、提高误码率性能的目的，其主要研究内容如下:　　1.高效多载波全数字分路技术研究。在分析传统多相滤波FFT数字分路结构的基础上，根据实信号频谱特性提出了一种改进的实信号信道划分方法，理论推导了基于多相滤波FFT的改进实信号高效数字分路算法(IRDD-PFF)，并给出了IRDD-PFF算法的高效实现结构，该结构相对于传统RDD-PFF算法结构有效降低了全数字分路的计算复杂度;理论分析了有限字长效应对全数字分路的影响，并推导了运算的舍入误差对IRDD-PFF数字分路输出信噪比(SNR)以及系统误码率(BER)的解析式，在此基础上给出了系统误码率性能指标下的数据精度方案。　　2.低复杂度突发定时同步技术研究。针对基于最大似然准则(ML)的传统数据辅助类(DA)定时偏差估计算法计算复杂度高的问题，通过分析存在异步采样偏差条件下帧头（如m序列）捕获的相关峰衰减特性，提出了一种基于帧头捕获的低复杂度前馈定时偏差估计算法(TOE-FHA)，理论推导了该算法的计算公式并分析了计算复杂度，该算法在任意成形系数和低信噪比条件下均具有良好的估计性能（逼近MCRB下界）;同时给出了能量检测、帧同步和定时同步的一体化实现结构(E-F-T)，该结构相对于传统结构具有复杂度低、同步时间短和频谱利用率高的优点。　　3.低复杂度突发载波同步技术研究。针对传统次优载波频偏估计算法中估计精度与计算复杂度的矛盾，从系统模型、载波频偏与相偏的最大似然估计入手，通过分析存在小数频点时FFT半频点谱的相关特性，提出了一种基于半频点谱的低复杂度联合载波频偏与相偏估计算法(CFPE-HFS)，理论推导了该算法的计算公式和噪声统计特征（包括估计期望和估计方差），并根据估计方差特性进一步提出了CFPE-HFS迭代估计算法;仿真结果表明，CFPE-HFS迭代估计算法的载波频偏估计性能在低信噪比时非常接近MCRB下界，优于传统载波频偏估计算法;载波相偏估计性能在SNR＞-2dB时与最大似然载波相偏估计算法性能相近;理论分析了CFPE-HFS迭代估计算法的计算复杂度，其复杂度远低于具有同等性能的传统估计算法。