应急通信是指在面临自然灾害或突发群体性事件时,为了保证应急通信而建立的临时性通信网络。根据应急通信场所具备的特点,要求在系统物理层设计时；需考虑系统的兼容性与扩展性,这也是本文研究的关键问题。由于基于FPGA的软件无线电设计方法具有高度的灵活性,本文提出了基于FPGA的硬件系统设计方案,解决了应急通信系统的可扩展性问题；同时采用软件无线电设计通信算法,解决了应急通信系统的兼容性问题。最终本文采用基于FPGA的软件无线电设计方法实现物理层通信。论文首先介绍现有应急通信系统物理层解决方案,并分析现有方案的优点与不足。提出了基于FPGA的应急通信系统物理层解决方案,涉及通信算法设计以及硬件系统设计。其中通信算法利用Xilinx System Generator工具和Verilog HDL联合设计。其中System Generator负责信号成形、插值、调制、载波同步相干解调、位同步部分的算法设计。Verilog HDL负责信号差分编解码、信号串并并串转换、数据组帧、帧同步等算法设计。由于采用软件无线电设计,因此通信系统可以根据现场环境改变工作频段,保证通信系统的兼容性。系统硬件平台采用FPGA作为板卡核心,通过高速ADC、DAC实现与射频模块的连接。系统还提供千兆以太网端口和USB2.0端口,同时提供高速FMC接口可与扩展板卡互连,提高硬件平台的扩展性。本设计采用QPSK作为数字通信调制方式,提供速率2Mbps的通信速率,信号带宽不大于3MHz,所以满足系统设计要求。