软件无线电系统因为能够摆脱硬件平台的束缚,直接通过软件来改变物理层的行为,使得系统升级非常方便而且代价小,不同系统间可以互连,因而具有重要的研究意义和应用前景。国内尚未开展对一个多模式多通道多速率的中频数字接收机进行同步解调的研究,所以本论文提出一种基于软件无线电的宽带多模式多通道多速率中频数字化接收机方案,对采样定理、信道抽取、多速率信号处理、同步解调等相关理论进行了分析和研究。在此基础上对MSK信号的调制解调理论进行了分析和研究,决定采用数字下变频技术进行信道分离,利用CIC滤波器、HB滤波器及FIR滤波器相级联的方式进行抽取,并采用一种不需要载波同步的差分解调算法进行解调,以及使用数字锁相环来实现位同步,最终在FPGA上实现了MSK信号的调制解调。本论文还对欠采样下频率估计算法进行了研究,并提出了一种改进的欠采样下频率估计算法,该算法利用两个不同采样率的ADC进行双通道采样,分别进行FFT运算,并通过频谱细化算法估计出精确的频率,最终经过一个配对算法估计出了无模糊的频率。该算法对通道间的不一致性不敏感,虽然其估计精度受限于FFT的点数,但通过频谱细化,估计精度已经很高了。该算法硬件实现容易,在FPGA里有现成的FFT IP核可以利用,频率细化时需要进行反正切运算,在FPGA里也有CORDIC IP核可以完成该功能,其配对算法也简单,计算量小,所以有很好的工程应用价值。