深空信道是一种典型功率受限信道,其频带利用率高,但是由于传输环境特殊性,较大的传输距离和时延导致信道的信噪比极低。除此之外,侦察通信中,由于传输距离较远也导致信道信噪比较低。如何将低信噪比条件下的信号准确的恢复出来是现在急需研究的难点。针对这些问题,在阅读了大量文献的基础上,本文对低信噪比下QPSK信号解调中的关键技术进行了研究。本文主要进行了三方面的研究工作：(1)介绍了数字QPSK通信系统模型,并详细阐述了Turbo码的原理和常用译码算法；(2)研究了基于软译码判决、EM以及基于最大能量的定时同步算法,在此基础上提出改进定时算法；(3)分析了常用的CA载波同步,结合DA同步算法给出了改进的载波同步算法。将本文的主要研究成果归纳如下：(1)结合梯度下降算法和群方差直接判决恢复算法,给出了改进的符号同步算法,并进行了计算机仿真,仿真结果表明该算法拥有收敛速度快、容易实现的特点。(2)在已有CA、DA同步的基础上,给出利用导频和编码共同辅助的改进载波同步算法,通过导频序列进行基于相位偏差算法的粗同步,再进行编码和软信息译码的迭代来补偿进行细同步,分别利用时频相关算法和最大似然估计算法完成对频偏和相偏的补偿,计算机仿真结果表明改进算法具有校正的载波频偏范围较大、收敛速度较快的特点。(3)给出低信噪比下QPSK通信系统的两种迭代同步译码接收机方案,通过计算机仿真结果对比两种方案的译码性能,仿真结果表明两种方案都有各自的优点,均可以达到低信噪比下的译码要求。本文设计的联合处理接收机系统同步精度高,误码率低,稳定性良好,实现复杂度低,在低信噪比的通信系统中具有较好的应用前景。