目前,甚低频(Very Low Frequency,VLF)通信受传输条件的限制,存在着可靠性差、通信速率低的不足,必须依托高功率效率的信道编码和高带宽效率的调制技术,完成甚低频通信新体制的设计。将多元低密度奇偶校验(Low-density Parity-check,LDPC)码与连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)结合,能够在保证可靠性的同时,进一步提高甚低频通信中数据链路的传输效能,有效解决甚低频通信的瓶颈问题。而同步作为接收端的关键模块,其性能发挥也是影响多元LDPC-CPM系统实用化进程的因素之一,因此对甚低频通信中多元LDPC-CPM系统的同步技术进行探索具有重要的研究价值与应用前景。针对以上研究目标,论文完成的主要内容如下:1.针对甚低频通信的窄带低信噪比特性,设计多元LDPC-CPM系统的具体实现方案。根据Rimoldi的CPM分解模型,结合外部的多元LDPC码和交织、加权技术,建立串行级联的多元LDPC-CPM系统。同时,引入Turbo迭代检测机制,设计基于软输出软输出(Soft-input Soft-output,SISO)模式的接收机结构。通过分析各项参数对系统性能的影响,综合考虑有效性、可靠性及复杂度,完成目标系统中信号传输方案的优选。2.在Turbo迭代检测机制的基础上,引入码辅助(Code-aided,CA)同步思想,提出基于最大期望(Expectation Maximization,EM)准则与最大似然比均值(Maximum-mean Likelihood Ratio,MMLR)准则的CA载波相位同步(或定时同步)算法。所提的EM同步算法与MMLR同步算法均利用多元LDPC码的校验纠错特性,在同步迭代过程中先通过译码软信息来辅助偏移量的估计,再通过匹配滤波器完成补偿。此外,围绕所提算法的有效同步范围、同步可靠性及同步准确性进行性能仿真,并推导该系统中载波相位同步与定时同步的性能限,完成对所提算法的同步精度评估。3.为实现载波相位与定时的联合同步,提出基于MMLR准则的CA联合同步算法。所提的MMLR联合同步算法采用并行同步方式,通过二维迭代搜索在一次同步过程中可以完成载波相位偏移与定时偏移的联合估计与补偿。此外,围绕MMLR联合同步算法在有效载波相位与定时同步范围联合后的同步可靠性进行性能仿真,验证所提算法在联合载波相位与定时同步中的同步效果。