扩频通信在通信领域中具有很重要地位，以其优异的抗干扰能力、多址能力和抗多径衰落能力，在军事和民用通信中得到了广泛的应用。随着通信技术的快速发展，高速动态无线通信成为了通信发展的必然趋势，这就对扩频通信系统提出了更新更高的性能要求，也使得扩频接收机系统的设计更为严格。在数字扩频接收机中，同步技术作为其核心技术，同步性能好坏将直接影响整个系统的性能。因此，对同步技术的研究，特别是对同步性能的优化，在扩频通信中具有重要的意义和实用价值。本课题从数字扩频接收机展开研究，着重研究了扩频接收机中同步性能的优化设计，并通过Matlab仿真和FPGA硬件验证的方法，证明了设计方案的可行性。论文首先分析了直接序列扩频通信中同步技术的应用背景和研究现状，在深入了解直接序列扩频系统的基本原理和同步技术相关理论的基础上，研究了匹配滤波伪码同步算法。在进行伪码同步系统的设计时，比较传统滑动相关算法和匹配滤波算法的优劣情况，选择了捕获伪码速度较快的匹配滤波器算法，并对匹配滤波器提出了优化节省资源的设计方案。在Matlab中对所设计的方案进行了建模仿真，并使用硬件描述语言设计实现了匹配滤波器的伪码同步系统。其次重点研究了基于数字Costas环的载波同步技术，对数字Costas环中数控振荡器、低通滤波器、环路滤波器等各个模块的设计和参数的设置进行了详细的分析和说明。在设计过程中，采用调整低通滤波器的实现结构和对各模块的输入输出进行截位的方法，优化了Costas环的整体设计，节省了逻辑资源的占用率。通过MATLAB/Simulink对其性能进行仿真。在ISE环境下编程实现了基于数字Costas环的载波同步系统。最后设计并制作了以Xilinx Spartan3XC3s2000FPGA芯片为核心的硬件验证平台，将已经设计完成的程序下载到硬件平台上进行验证，测试结果表明课题所设计的伪码同步和载波同步系统满足了系统的设计要求，实现了对接收信号的解扩和解调，对实际应用具有一定的指导作用。