在现代电子对抗、信号的调制解调中，通信信号的特征分析与调制模式识别是重要的研究课题。小波分析是现代信号分析的新的有效方法，它具有多尺度、多分辨率的特点与优势。因此，本文将小波分析方法应用于通信信号分析，开展了数字调制信号的多分辨率特征分析，调制参数估计和调制模式识别的研究。本文的主要内容和创新结果如下： 一、本文阐述了小波变换和通信调制信号基本理论。分析了数字调制信号的小波系数在时间-尺度平面上的变换特征，详细推导了不同调制类型的小波系数最大时所对应的最佳尺度因子。 二、针对MPSK信号调制参数估计，首先进行信号载波频率预估计以确定信号小波变换的尺度范围中心。分析表明小波变换最佳尺度因子反映了MPSK信号码元转换时刻相位幅度对应的关系，利用码元转换时刻的小波变换最佳尺度因子幅度特征进行MPSK信号码速率的有效估计。本文提出的码速率估计器在信噪比为-3dB时，MPSK信号估计精度高于0.03％。 三、不同数字调制信号的小波系数有着不同特征，最佳尺度因子的变化规律反映了通信信号的调制类型，最佳尺度因子的这种特点用来构造了基于小波变换的调制信号分类器。本文设计了三类基于小波变换最佳尺度的类内调制识别器，分别对2／4／8ASK、2／4／8FSK、2／4／8PSK这三类信号有较好得识别效果。计算机仿真证实了分类算法的有效性和稳健性。 四、采用短时傅立叶变换(STFT)方法，有效地提取了航管应答调制信号的细微特征，由此可支持不同发射源的个体识别。