随着现代信息通信技术的发展,复杂电磁环境下的通信问题已经成为相关领域研究的重点。在上世纪中叶各国竞相发射自己的卫星及高空飞行器以争夺太空霸权后,飞行器再入大气层的“黑障问题”成为困扰学界多年的一个难题。高速飞行器再入大气层时,飞行速度常高达数十马赫,飞行器近地端会形成一个高温高压冲击波,使空气发生电离,并在飞行器表面包裹一层致密的等离子体鞘套。等离子体鞘套对电磁波信号的寄生调制影响,包括幅度衰减和相移的双重作用,其主要参数包括等离子体鞘套的厚度、电子密度、碰撞频率等。目前对于相关问题的研究,除了使用执行飞行器发射任务的直接数据,还有模拟等离子鞘套的形成环境的实验数据。本文主要通过进行激波管等离子体通信实验,对实验信号进行处理,开展了以下研究工作:介绍等离子体基础理论知识,包括等离子体基本参数、信道特性和物理模型以及激波管等离子体实验。引出等离子体信道建模方法,然后使用激波管等离子体实验参数对信道进行物理估计建模,并且通过实验参数计算证明信道影响关键因素之一衰落可以忽略不计,建立了信道相关的数学模型。完成信道建模后,本文接着建立了等离子体信道的通信系统,使用FSK、PSK、QAM三种不同调制方式进行激波管等离子体实验通信,获得了不同调制方式等离子体实验通信信号,并将接收信号分为三个部分,对接收信号进行了星座图、眼图等相关分析。然后对调制性能进行了比较,并使用CRC循环冗余校验优化了通信性能。通过小波多分辨率理论的信号时频分析,本文提出一种小波方法,利用信号小波分解后具有不同的频率细节成分和等离子体信道对信号具有高通滤波的特性,对小波进行细节重构,恢复了激波管等离子体实验通信信号中受等离子体影响的部分。通过对恢复信号频谱、星座图、均方误差以及误码率等性能进行比较分析,仿真实验证明恢复后信号对比标准通信接收信号信号误差得到显著改善,这种方法能优化该等离子体信道下的通信性能。