无线自组织网络传输不依赖于有线基础设施,且具有部署快速、扩展灵活、顽存性强等优点,被广泛应用于应急保障、突击部署以及抢险救灾等军民通信领域,已经成为现代无线通信技术的一个重要研究方向。设计和实现适合多种应用场景下的高性能无线移动自组织网络（High-performance Mobile Ad-hoc Network,HpMANET）是目前该领域技术研究与开发的一个重要方向。论文重点就HpMANET物理层数据承载链路开展了具体的研究设计与实现开发,所涵盖的主要工作有:（1）从研发系统的功能特点出发,针对其无线系统物理层数据承载链路传输大带宽、高速率、低延时、高质量的应用要求,研究并确定了物理层传输的频域结构及时域帧结构设计,并重点针对数据承载链路信号处理过程给出了详细的设计方案。（2）为满足物理层数据链路接收检测功能系统对于高速率、高可靠、低时延的需求,在深入研究了针对采用信道编码技术的无线传输系统中软输入软输出迭代检测和无信道编码系统中格基规约辅助检测方法的基础上,从迭代检测技术出发,提出了基于QR分解的低复杂度滤波和基于max-log算法的低复杂度软解调方法;针对LLL格基规约检测因执行时间和循环次数不确定而导致实现复杂度高的问题,提出了固定复杂度的规约算法,并联合排序QR分解算法进行信号检测。性能仿真和复杂度分析结果表明,这两种检测方案不仅复杂度低,且可以提供良好的误码性能。（3）针对项目研发所采用的开发平台及支持的开发工具,研发采用HLS工具对所设计的数据链路接收检测系统进行了具体的硬件实现开发,运用计算仿真和统计分析对算法中的关键处理功能模块进行了定标方案设计,应用HLS优化功能指令对具体的功能模块实现进行了结构优化,并结合查表与线性拟合对实现中算法过程耗时较长的除法运算进行优化处理。系统综合验证的结果表明,所开发的接收检测系统功能正确,且满足物理层数据链路的实现要求,对HpMANET系统的技术设计与应用开发具有积极的实用和参考价值。