由于现代卫星通信技术的高速发展,LEO卫星通信系统受到了广泛的关注。同处于同步高轨道的GEO卫星相比,LEO卫星系统由于具有轨道低、传输时延短、路径损耗低、抗摧毁能力强等优点,在国民经济、国防建设和个人通信中有着很好的发展前景。而CDMA技术具有抗噪性能强、带宽分配灵活和保密性强的优点,特别适合多址接入、军事通信和定位搜索等应用场景。因此本文研究设计了基于CDMA技术的LEO多用户系统的接收机。信号捕获和同步的分析对于设计一个低轨卫星CDMA扩频接收机是至关重要的。在低轨CDMA卫星信道上的信号传输必须着重考虑以下两点:低轨卫星信道上的低载噪比和相对较大的多普勒频移。本文首先从系统设计的角度出发,基于低轨卫星扩频通信设计一版下行通信系统。然后从卫星移动信道的传输特性出发,分析了接收机信号微弱以及多普勒效应的形成及其特性,其中把多普勒的影响分成载波多普勒和码多普勒,分别研究三者对伪码同步系统的影响,之后简要介绍了CDMA通信系统结构和信号模型。在此基础上,本文总体上把伪码捕获算法分成三种应对策略:针对载噪比低的应用场景研究几种常规的捕获累积算法能有效提高接收机检测性能;针对载波多普勒效应研究分块积分的算法,包括PMF-FFT算法和DBZP算法;针对码多普勒效应和低载噪比应用场景同时存在时研究多路循环累加算法,并提出大动态一次多普勒存在时的方案,此算法可以使捕获概率提升最高接近9倍的性能。此外,考虑分层Golay序列和Hadamad序列在实现捕获时资源消耗上的优越性能,选择二者作为CDMA多用户系统结构的主辅同步信道,设计利用主同步和辅同步进行捕获的LEO系统接收机捕获方案。其中采用了恒虚警自适应门限算法,多驻留时间判决和裕量帧头校验技术,以降低同步系统的虚警概率。结合锁相环数学模型及性能的仿真分析,以及导频信道和数据信道同频的结构特点,设计利用导频信道的超前减滞后非相干延迟锁定环的LEO系统接收机扩频码跟踪方案。最后,通过Simulink对系统建模仿真,结果表明上述伪码同步方案可以基本解决大多普勒及弱信号的问题。