无人机的快速发展,使其广泛应用于军事和民用领域。作为无人机通信系统的重要组成部分,数据链保证了无人机与控制中心之间的高效信息传输。直接序列扩频技术因其具有抗干扰能力强、被截获概率低、隐蔽通信性能好等优点,在保障数据链安全通信过程中起到了重要作用。其中,能够实现扩频序列动态变化的跳码扩频体制进一步提高了通信系统的抗干扰和抗截获性能。跳码扩频体制分为预编码跳码和自编码跳码两种通信体制,但均存在扩频码同步困难的问题。为了降低跳码扩频体制的扩频码同步难度,提高数据链隐蔽通信能力,开展差分自编码扩频体制的深入研究对地空通信有较强的理论意义和实际应用价值。立足于跳码扩频体制的技术优势,结合基于G函数的差分体制,对差分自编码扩频体制进行详细分析。其中,重点研究了差分自编码传输机理,就通信信号的发送及接收环节进行了相关公式推导及通信特性的分析。进而,对基于差分自编码的扩频方法展开了深入研究。根据G函数映射规则,用信码序列代替伪随机序列完成跳点控制,对时频扰动类G函数进行了改进,完成了扩频序列选择函数的设计。同时,根据G函数的可逆性,完成了扩频序列选择函数的逆向解析函数设计。基于卡方检验方法和平均周期图法,对扩频序列选择函数进行了包括一维均匀性、二维连续性及随机性在内的性能分析,并采用多支路并行循环相关捕获方法完成了差分自编码扩频信号的捕获。结合MATLAB仿真结果,验证了差分自编码扩频方法的正确性及合理性。同时,在不同干扰条件下,测试了差分自编码扩频方法的抗干扰及抗截获性能。在此基础上,基于FPGA硬件设计平台完成了扩频序列选择函数单元、载波同步单元及多支路并行循环相关捕获单元等关键功能单元的设计与实现,并利用Modelsim SE10.c验证了设计单元的正确性、合理性。