深空探测是指对地球以外的天体开展的空间探测活动,是人类在新世纪的三大航天活动之一。深空探测无线电科学接收机负责接收、处理深空探测器发射的无线电载波信号,并将观测数据送到数据相关处理中心对群延迟、多普勒频率和积分总相位等重要参数进行估计,可以为深空探测器的定轨提供精确的测量数据。　　 本文主要研究用于深空飞行器跟踪观测的无线电科学接收机的软件系统的设计,并对所接收数据进行频率估计分析,从而对系统的设计,性能和实用性进行验证。软件系统设计部分首先完成系统控制软件的需求分析及其软硬件实现平台。在此基础上,进行软件的框架设计,在对比了C／S模式和B／S模式后,选择了B／S模式的设计,接着对B／S模式的进行了详细的结构设计,对关键的部分做了详细的说明,对软件设计和实现难点进行了探讨并给出了解决方案,最后对软件进行了实验室测试和现场测试,对所出现的一些问题予以分析和解决。本文研究了接收机接收数据的算法处理部分。对两种低信噪比下的频率估计算法(M-Rife算法和频偏校正算法)进行仿真分析后比较其各自性能,最终选择频偏校正算法对接收机接收到的火星快车(MEX)信号和嫦娥二号信号数据进行处理,频率估计精度满足要求,这也从侧面验证了软件控制系统的正确性。