随着无线通信技术的不断发展,越来越丰富的电视频道、网络节目以及不断高清化的视听类产品,在带给人们无与伦比的视听享受和身心满足的同时,却以占用越来越多的频谱带宽为代价。超窄带(Ultra Narrow Band, UNB)通信技术可提供极高的频谱利用率,能有效解决频谱短缺问题。本文在多元位置相移键控(M-ray Position Phase Shift Keying, MPPSK)通信系统的软件无线电(Software Defined Radio, SDR)平台实现基础之上,对调制解调器进行改进并向自有硬件移植,实现了MPPSK高效调制解调器的工程样机,并结合超短波收发信机搭建了MPPSK图像通信演示系统,得到了实测技术指标。首先介绍MPPSK发射机的实现。描述了MPPSK的调制原理并进行改进,提出加1调制并讨论了全数字以及模数混合两种实现方式；给出MPPSK发射机的模块框图,说明了上位机的设计原理及主要功能,按照信号的流向对各模块进行详细的设计分析与功能实现,给出了各模块的实现框图及引脚说明。其次介绍MPPSK接收机的实现。描述了基于冲击滤波器的MPPSK解调方法,给出了数字冲击滤波器的表达式,通过幅频响应揭示了其载频附近的陷波选频特性；对判决模块进行了分析与改进,利用斜率门限代替幅度门限进行冲击检波,讨论了基于位置信息的判决方法；给出了MPPSK接收机的模块框图并对各模块进行了设计与实现。然后介绍MPPSK通信系统硬件设计。给出了基于Xilinx的Spartan-6系列芯片作为核心处理器的FPGA结构框图,分析并实现了所需的多路直流电源,给出了设计电路及抗干扰电路：介绍了FPGA的最小系统,分析了其时钟需求,阐述了JTAG与SPI Flash两种配置模式,给出了串口以及LED等接口电路；介绍了调制器的实现,说明了放大器与射频开关的工作过程；给出了模数转换器的时钟生成电路及配置电路。最后介绍MPPSK通信系统测试。实测了MPPSK调制信号的发射频谱,得到了约33.33Hz的-60dB信号带宽,算出频带利用率约为1423.3bps/Hz;通过测试数据评估了引入RS信道编码对该通信系统性能的提升约为3dB；推导了利用信号功率和噪声功率谱密度计算信噪比的公式,以及利用频谱仪测量信号功率与噪声功率谱密度的方法；摸索了通信系统的抗频偏能力,通过7个测试频点和9组不同衰减值下的误码率指标,初步分析出在信噪比允许的情况下,系统在3kHz范围内都可达到10-5的误比特率指标。