由于短波通信传输距离远，成本低廉，抗毁性强，使得其在军事通信和应急通信领域占有十分重要的地位。差分跳频电台外场实际测试发现，在信道恶劣的时段，由于各种干扰和多径衰落的存在，电台通信几乎中断，因而有必要对现有差分跳频系统进行改进，以提升其在短波信道中全天候通信的能力。Turbo-DFH技术，将Turbo码引入到差分跳频系统中，可以有效提升差分跳频系统的纠错能力。本文针对Turbo-DFH采用随机交织器，尾序列不参与迭代，译码性能稍差的情况，提出了基于自归零交织器（Self-Terminated Interleaver,STI）的STI-Turbo-DFH技术，并对其在不同参数（频点个数，迭代次数，帧长，反馈系数）和不同干扰（部分频带干扰，多音干扰）下的性能进行了仿真比较。现有Turbo-DFH译码算法没有考虑实现中递推因子计算过程中可能会出现的溢出现象，本文首先在其基础上增加了防止溢出的处理，并对其进行了详细的公式推导，然后给出了改进后译码器的性能仿真。针对Turbo-DFH译码算法复杂，实现难度大的问题，本文提出了几种优化方法，通过逐级优化，在TI的定点芯片TMS320C6455上成功实现了Turbo-DFH的译码器，并对其译码性能进行了测试。本文的内容分为五章。第一章，首先对短波通信的特点和几种扩频方式进行了介绍，然后描述了差分跳频的研究现状，并指出了本文的研究内容和论文结构。第二章，首先介绍了Turbo码的编译码器结构和传统DFH的系统结构及工作原理，然后结合Turbo-DFH系统的编译码器结构，详细推导了带有防止溢出处理的迭代译码算法，最后对两种差分跳频系统的性能进行了仿真对比。第三章，首先介绍了两种交织器，并对其性能进行了仿真对比，然后研究了交织长度，反馈系数，频点个数和迭代次数对基于STI的Turbo-DFH系统性能的影响，最后对其抗干扰（包括部分频带干扰和多音干扰）性能进行了仿真分析。第四章，首先阐述了DSP程序的实现过程，然后描述了DSP程序实现的几种优化方法，最后给出了DSP程序和MATLAB仿真的性能对比。第五章，对本文所做的工作进行了总结，并阐明了下一步的研究思路。