测控通信系统是航天器和导弹系统的重要组成部分,担负着对航天器和导弹的遥控和遥测任务。目前,我国测控通信系统的信号形式正从非扩频体制向扩频体制发展;中频端的处理方式正从模拟电路或数-模混合电路向全数字处理方式发展;实现功能正从单一的分散模式向综合基带处理模式发展;设备形式正从专用设备向通用设备发展。本论文正是在这一背景下,对测控信号数字处理的关键技术进行了深入研究,目的是实现可靠性高、通用性强、复杂度低和安全性好的测控设备。首先,研究了短时突发直接序列扩频信号的快捕问题。在同时采用时分多址和码分多址技术的通信系统中,伪码同步性能对系统性能具有重要的影响。论文提出了一种改进的伪码相位-载波频率二维搜索的算法,并推导出该算法捕获性能指标的近似计算公式。与改进前的算法相比,它具有捕获时间短、硬件实现复杂度低、高精度捕获灵活性强和信噪比大动态时残留载波频差小的特点。其次,研究了大频偏弱直接序列扩频信号的快捕问题。在有同步字段的情况下,设计了一种快速捕获算法,并推导出了各性能指标的计算公式,分析了各参数对性能指标的影响;分析了伪码异步对常用捕获算法的影响,提出一种改进算法并分析了性能。在无同步字段的情况下,提出了一种快速捕获算法,推导出了各性能指标的计算公式。在推导出分段匹配滤波器对应性能计算公式的基础上,与改进算法的性能进行了详细比较。再次,研究了双模式信号的快速识别与捕获问题。提出了一种双模式信号的快速捕获算法和评价双模式信号识别与捕获性能的指标,推导出了详细的计算公式,并与现有实现算法进行了比较。最后,研究了相干模式下信号的全数字重构问题。提出了一种未知调制侧音频率和调制指数时FFT频率引导的算法,推导出了其性能指标的计算公式,并与当前实现方式进行了比较。分析了目前硬件水平下采用低性能频率源作为数字器件处理时钟时对载波恢复性能和侧音恢复性能的影响,并对分析结论进行了系统验证。