目前已有的数字信号处理大都假设以高斯噪声噪声为背景，但是实际的通信环境是非常复杂的，经研究Alpha稳定分布噪声是一种更有效的噪声模型。本文将以Alpha稳定分布噪声为背景，对数字信号处理进行研究。由于电磁环境越来越复杂，同一频段中经常出现多个信号，因此在本文中对Alpha稳定分布噪声下的时频重叠信号进行参数估计。而后对Alpha稳定分布噪声下的数字信号进行调制识别研究。首先，本文提出了广义循环累积量的定义，其对Alpha稳定分布噪声有显著的抑制作用，并保留了信号的循环特性，应用广义四阶循环累量幅度谱中的载频信息估计时频重叠信号的载频。仿真结果表明，本文提出的时频重叠信号的参数估计方法可以实现对载频的正确估计，同时性能分析证明了本文参数估计方法的渐近无偏一致性。然后，本文提出广义二阶循环谱的定义，利用广义二阶循环谱截面的方法估计Alpha稳定分布噪声下时频重叠信号的码元速率，该方法可以在抑制Alpha稳定分布噪声的同时，改善了循环特性，并且运算较为简便。仿真结果表明，提出的码元速率估计方法可以实现对Alpha稳定分布噪声下时频重叠信号码元速率的正确估计。此外，本文提出基于广义循环累积量构造特征参数的方法，在特征指数未知的情况下，以标准S S噪声为背景，实现数字信号的调制识别。仿真结果表明，本文提出的方法可以对数字信号进行有效的识别。