快跳频(Fast Frequency Hopping,FFH)是指在每个调制码元时间内存在多个宽间隔的频率跳变的技术。作为无线通信的主流技术,快跳频通信因其在抗干扰、抗多径衰落、抗侦察截获等方面具有的优势,从一诞生就得到了大量应用。正是快跳频的上述特性,导致其难以实现信道估计。非相干的FFH系统由于不需要信道估计,实现简单,在FFH系统中得到了广泛的应用,但是由于其存在非相干合并损失,频谱效率低且拓展性有限等局限,因此就迫切需要把相干的调制解调技术应用到快跳频系统中。本论文重点研究了基于频率子集的相干快跳频(Subset Based Coherent Fast Frequency Hopping,S-CFFH)通信系统的关键技术,主要包括:S-CFFH系统的方案设计和帧格式设计,无干扰环境下的接收处理技术,干扰环境下的抗干扰合并技术和干扰抑制技术。论文主要工作体现在以下几个部分:首先,给出了S-CFFH的系统方案设计。S-CFFH实现了快跳频系统中的信道估计,在保留FFH系统抗干扰和抗截获能力的同时提高了系统的频谱效率,大大增加了系统的可拓展性。其次,研究了无干扰环境下S-CFFH系统的接收处理技术,包括信道估计、插值算法和相干合并,并仿真分析了上述不同算法在AWGN信道、单径瑞利衰落信道、典型郊区信道和典型丘陵信道下的性能。仿真结果表明,S-CFFH/QPSK系统相对于FFH/4FSK系统在误码率(Bit Error Ratio,BER)和频谱效率两方面都展现出了显著的优势。再次,研究了S-CFFH系统的抗干扰合并技术。在理论分析的基础上,仿真分析了S-CFFH系统在AWGN信道和典型郊区瑞利衰落信道中,在部分频带噪声干扰和多音干扰环境下的理想信道估计和非理想信道估计ML(Maximum Likelihood)抗干扰合并性能。仿真结果表明,无论理想信道估计还是非理想信道估计,ML合并均优于MRC(Maximum Ratio Combining)的抗干扰性能。最后,研究了S-CFFH系统中的干扰抑制技术。重点分析了基于分组检测的脉冲干扰抑制技术和基于最大似然的频域干扰抑制技术,并进行了仿真验证。仿真结果表明,这两种干扰抑制技术能够有效地抑制脉冲干扰、多音干扰(Multitone Jamming,MTJ)和部分频带噪声干扰(Partial band noise jamming,PBNJ)。在有编码情况下,干扰抑制的两种方法中,ML限幅的性能优于置零的性能,同时相比于ML的抗干扰合并技术,S-CFFH系统的干扰抑制技术在不提升复杂度的同时,大大提升了其抗干扰性能。