跳频(FH)通信作为扩频通信体制中的一种重要类型,有出色的抗干扰、抗衰落能力,保密性高,在军用通信和民用移动通信中都得到了广泛的应用。快速跳频通信就是一个比特符号用一个或一个以上的载频频率发送的通信技术。目前每秒千跳以上的跳频电台已经问世,未来跳频速率会越来越快。而跳频同步是跳频系统的核心,其设计的好坏不仅关系到系统性能的优劣,而且直接影响到跳频系统能否正常工作。本文就基于此出发,对快速跳频通信系统的同步跟踪算法进行了深入的研究。本文共有五章。第一章、二章介绍了本文的研究意义和背景知识:分别简述了跳频通信、快速跳频通信、跳频同步跟踪和扩频序列的同步;分析并比较了两类同步跟踪锁相环;介绍了多种非FFH系统的同步跟踪锁相环算法,使对跟踪环有深入具体而全面的认识。本文在第三章不仅详细研究了四种典型的FFH系统中的非相干跟踪环算法:全早-迟门算法、最大似然准则算法阻尼振荡法和早-迟门能量算法;并且从速度性能和稳定性能的角度出发,提出了改进的早-迟门能量算法;同时将提出的算法与四种算法的性能进行了比较分析。得到结论:全早-迟门算法抗瑞利衰落能力差,比特误码率大;阻尼振荡算法抖动小但跟踪速度最慢,且稳定性差,易失锁;最大似然准则算法抖动较小但跟踪速度慢;早-迟门能量算法跟踪速度最快但抖动较大;提出的改进早-迟门算法,既减小了抖动又保持了快的跟踪速度。第四章针对理想信道、高斯噪声、瑞利衰落、部分频带干扰和多音干扰这五种情况,从速度性能、误码性能、抖动性能和失锁性能四个角度出发,对第三章中研究的所有算法进行了仿真分析与比较。仿真结果与理论性能分析一致。本文在第五章中总结了全文的工作,对未来的研究方向发表了看法。