近几十年的科技发展历史中,无线通信领域发展极为迅速,影响着人类生活的方方面面。随着物联网应用的兴起,无线通信技术在物联网中的应用,得到研究人员的广泛关注。典型物联网应用中,如智能仪表等,需要解决大量观测节点的信息集中采集与管理问题。对于这类应用,大量发射节点发送信息的时刻随机,且不同发射节点的发送信号调制在不同的载波子信道,中心节点需要能够同时监听所有发射节点所在的不同载波子信道,并行处理众多时域混叠的无线信号。传统的无线接收机设计要实现多信道并行接收的功能,必须要为每个接收子信道分配独立的接收处理通路,包括数字下变频模块,载波同步,定时同步等众多功能复杂的模块。这样的接收机设计,在面临成百上千的并行接收需求时,资源消耗与设计复杂度等问题将变得十分棘手。因此,迫切需要一种更为高效的接收机设计,从算法和系统结构两方面进行研究,提出一种可行高效的大规模并行通信接收机系统设计。本文将针对一种新型的物联网通信协议,考虑“多对一”的发射与接收通信系统结构,即大量调制在不同子载波的发射机与同一个中心接收机建立通信,中心接收机需要同时接收并解调所有发射信号。基于这样的设计需求,本文从算法和并行接收系统结构两方面,提出了一种高效可行的并行接收机设计,最后基于硬件平台实现整个并行接收机算法,验证得到可靠的性能。本文主要提出了一种新型的基于快速傅里叶变换的高效并行下变频算法,分析了接收链路中各个算法模块实现并行化处理的策略,提出一种创新的嵌入式并行接收机系统架构。应用于大规模并行接收机中,通过理论分析和实验仿真验证了算法和系统方案的可行性与良好的性能,并且进一步在硬件平台上实现了该接收机设计,在实际环境下测试了接收机灵敏度,进行了外场测试,获得良好接收性能。