随着星间链路通信领域的快速发展,卫星的数量在不断增加,面临的电磁环境越来越复杂,同时随着传输速率、抗干扰能力的提高、星上处理和交互技术的不断完善,给星间链路信号的传输、截获和干扰等都带来了极大的困难。如何在先验知识未知、低信噪比、宽带和复杂的电磁干扰下,准确对星间链路信号进行特征参数提取和精确指向跟踪,是目前星间链路信号对抗领域的研究方向。无论谁先掌握了卫星通信链路的核心技术,谁就取得了未来空间使用的主动权。20世纪80年代以来,数字集成电路和微电子技术进入了快速发展阶段,电子元器件的可靠性、集成度、功耗、体积等有了很大改善,同时伴随着软件无线电理论的兴起和工程应用,这都使得设计更高性能的宽带角跟踪接收机成为现实。结合课题研究背景,针对的是星间链路信号,属V频段,中频信号最大带宽300MHz,信号的调制类型以MPSK和MQAM为主,码速率最高为150Mbps。本文设实现了一种基于FPGA+DSP硬件平台的星间链路信号捕获跟踪处理器。TI公司的TMS320C6713B DSP作为关键信号处理部分,核心算法都在DSP上实现,与Xilinx公司的FPGA XC4VLX80、E2V公司的ADC芯片EV10AS150B、TI公司的低抖动时钟芯片CDCE62005相结合,实现了对链路信号的特征参数提取和角误差提取,完成了对星间链路信号的高精度指向跟踪。本文首先介绍了本课题应用的背景和意义,对国内外的研究现状作了调研和简要的分析;接着,根据课题要求,设计了捕获跟踪处理器的总体方案,从传播衰减、接收机的灵敏度和单通道合成对信噪比的影响等方面论证了设计方案的可行性;随后,研究了信号处理器中涉及的关键信号处理技术,包括高速采样、数字下变频、信号特征参数和角误差提取,高速AD采样主要完成将输入的模拟量转换为数字量;下变频采用多相滤波算法,实现对输入信号的基带化处理;信号特征参数提取主要完成载频、通信调制类型和信息码速率的估计,研究了基于非线性变化的载频估计、循环高阶累积量的通信调制类型识别、延时相乘的码速率估计和小部分带宽法的单通道单脉冲角误差提取算法;然后,完成了捕获跟踪处理器的硬件平台的搭建,对器件的选型作了详细的介绍;最后,进行了关键信号处理算法的程序设计、算法优化和硬件测试,估计了捕获跟踪时间,分析了程序的资源占用情况,实测结果符合设计要求。在本文的最后,总结了设计中需要改进的部分,给出了拟采用的改进方法,对捕获跟踪处理器未来的发展进行了分析,总体来说,随着卫星通信事业的快速发展和应用,本课题值得深入研究。