数字集群通信系统是一种广泛应用于行业用户的专用移动通信系统,可以提供高效的调度、指挥等服务。ETSI(欧洲电信标准化协会)提出的TETRA(陆上集群无线电)协议因为其接续时延小、保密性好、通话质量高和补充业务丰富等特点,在数字集群通信系统中占有非常重要的地位。近几年,为了满足多媒体应用对带宽和速率的要求,ETSI又提出了基于FMT(滤波多音调制)的TETRA Ⅱ协议。TETRA市场日益繁荣,但是其外围终端设备却相对匮乏,如用于组网、测试和科研的空口监测设备、协议分析设备等,并且由于TETRA移动台成本较高,因而开发可灵活配置、扩展和升级的数字终端非常重要。软件无线电使用通用的硬件平台,靠软件来实现各种功能,具有很好的可编程性,方便后续改进,因此软件无线电非常适合用来实现TETRA数字接收终端。本文首先研究了TETRA发送信号模型、系统参数、数据结构特征以及信号在信道和收发信机中受到的影响,分析了经典的单载波符号同步、载波同步、FMT定时同步、频率同步、采样率变换和信噪比估计等算法,为TETRA接收机设计出行之有效的同步方案,并在文中提出一种修正的Gardner同步方案。之后在文中详细探讨了USRP2+UHD软件无线电平台的软件和硬件的结构、工作流程、性能特点等,在此基础上对上述方案细节进行重新设计和改善,并基于该平台实现了TETRA数字接收机。最后利用R&S SMU200A信号发生器发射TETRA信号,对该接收机进行功能和性能测试。测试结果表明USRP2数字接收机性能较好,能够满足系统的要求。