随着社会步入数字化、信息化时代,卫星通信技术得到了迅速的发展。但是目前两方面的因素一直影响着卫星通信系统,一方面卫星通信设备种类繁多,不利于管理和维护,更新换代周期长;另一方面,较大的噪声干扰严重影响着卫星信号的通信质量。因此,对应用于卫星通信方面的无线通信技术及无线通信系统的研究有着重要意义。本文首先研究了无线通信系统的关键技术,如相位调制解调技术,扩频技术,根生余弦滤波技术等。由于同步捕获技术对于提升系统的抗干扰特性至关重要,本文对其进行了重点研究,综合比较目前常用的3种捕获技术,选择适合该系统的基于FFT的快速同步捕获法,并对其进行了改进。本着增强系统硬件通用性,易于实现系统更新及提高系统抗干扰能力的设计原则,本文设计了基于软件无线电的通信系统,其中利用FPGA和AD9361完成系统硬件平台设计,利用同步捕获算法、多普勒频偏矫正技术等完成了软件设计。硬件设计主要包括FPGA的选型,FPGA和外挂存储器DDR3部分设计,FPGA和AD9361的硬件接口设计,AD9361的配置等。系统软件设计,包括发送部分和接收部分,其中发送部分对信源信号进行调制、扩频、成帧、滤波等处理,接收部分对接收信号进行匹配滤波、多普勒频偏矫正、同步、解帧、解扩、解调等操作。最后,采用FPGA技术在ISE平台上进行软件编程,利用modelsim工具进行仿真,最终下载到板卡进行测试,包括:帧同步的测试、接收端解调数据的正确性验证、发送端频谱指标测试,通过测试完成了该无线通信系统的功能验证。对比仿真测试可知,采用改进的FFT捕获算法,系统能够适应更低的信噪比环境。