扩频通信利用与所传信息无关的扩频码对信号进行频谱扩展，使其占有的带宽远远大于实际传输信息所必需的带宽，其在抗干扰、抗多径衰落、码分多址、信号隐蔽性和保密性方面具有传统通信方式无可比拟的优势。扩频通信是一种很有前景的军事通信技术，主要应用在电子对抗、侦察与反侦察、引信等方面。近十年来，随着信息技术的迅猛发展，扩频技术在民用通信系统中也得到了非常广泛的应用。扩频通信中的关键技术主要包括同步、信道编码及信道抗干扰技术三个方面。同步技术作为扩频系统中一个非常重要的环节，其性能的好坏很大程度上决定了整个通信系统的质量。在实际的通信系统中，多径和多普勒效应对信号造成的衰落直接给接收信号的正确同步造成了一定的困难。因此，如何实现多径衰落信道下扩频信号的正确同步具有极其重要的研究意义。　　 本文针对多径衰落信道下直接序列扩频(DS-SS)信号的捕获与跟踪问题进行研究，重点研究了扩频码和载波的捕获方法、跟踪过程中的多径消除和载波多普勒参数估计方法。主要工作包括以下几个方面：⑴介绍了扩频信号同步技术的研究现状，概括了几种扩频通信系统，同时指出全文的研究对象是DS-SS信号，主要针对DS-SS信号的捕获、扩频码跟踪与多径消除及动态环境下的载波跟踪三个方面进行研究。⑵采用分段相关与功率谱累积平均相结合的方法，实现了多径环境下长周期扩频码DS-SS信号的捕获。论文中给出了多径DS.SS信号模型，分析了该算法的捕获流程，通过仿真实验验证了该算法在多径环境下对DS-SS信号捕获的有效性，并比较了单径和多径环境下的捕获效果。⑶针对多径效应对扩频码跟踪的影响，研究了一种多径估计延迟锁定环(MEDLL)。在利用最大似然法对多径幅度和延迟进行估计后，再用卡尔曼滤波消除噪声对多径估计的影响，提高估计的准确度，从而实现扩频码的正确跟踪。⑷对常用的载波跟踪环进行了总结。针对高动态环境下载波的跟踪问题，研究了一种新的鉴相器设计方法。该方法利用FFT得到较大范围的多普勒频移，鉴于其分辨率不高，在频偏降到一定范围内时，采用叉积鉴频算法进行频率的自动跟踪，以满足环路的动态要求。⑸在分析多径衰落信道下DS-SS信号同步算法的基础上，使用MATLAB仿真工具对算法效果进行了验证。仿真结果表明，分段相关与功率谱累积平均相结合的捕获方法在多径环境下具有良好的捕获性能；基于卡尔曼滤波的最大似然多径估计技术能够很好的估计扩频码跟踪过程中的多径幅度及延迟，从而实现扩频码的精确跟踪；FFT与叉积鉴频相结合的鉴相算法在低信噪比条件下能够正确跟踪高动态信号的载波。