Досліджено принципи побудови сучасних модемів зі швидкостями, близькими до пропускних здатностей каналів. Проаналізовано протоколи, методи модуляції та формування сигналів. Запропоновано багатоканальні модеми з ортогональними сигналами, інваріантні до лінійних спотворень, імпульсних завад і короткочасних переривань каналу. Розроблено методику розрахунку між- і багатоканальних завад у багатоканальних модемах з ортогональними сигналами за умов їх роботи в каналах різних типів. Здійснено імітаційне моделювання розроблених алгоритмів обробки стосовно прийому шістнадцятипозиційних сигналів з амплітудно-фазовою модуляцією. На підставі результатів розрахунку можна зробити висновок, що їх завадостійкісь є близькою до потенційної. З'ясовано, що сигнали з фазорізницевою модуляцією високих порядків можна обробляти з використанням алгоритмів когерентного, оптимального некогерентного й автокореляційного прийому. Показано, що фазорізницева модуляція другого порядку інваріантна до частоти несучого коливання. Відзначено, що ця властивість ФРМ-2 значно розширює можливості систем цифрового зв'язку з фазомодульованими сигналами. Розроблено загальні алгоритми формування й обробки сигналів з фазорізницевою модуляцією k-го порядку. Наведено відповідні структурні схеми. Досліджено системи, інваріантні до адитивної завади, як гармонійне коливання з випадковими амплітудою, частотою та фазою.