在运载火箭测控、深空测控、卫星中继测控等各类航天测控终端和地面设备中,为了满足不同任务的需要,传统方案针对每种任务的信号体制设计一套测控设备。这就需要在研制时对任务中要求的调制类型、载波频率、符号速率、编码方式、帧结构等参数进行定制,开发对应的功能模块。若同时兼容多个任务种类,就会导致设备功能模块数量多、体型大、通用化程度不高,因此研究同时适应多种任务的测控综合基带接收机具有重要意义。论文针对多任务地面测控站或检测站的综合基带需求,围绕测控接收机的基带系统展开研究,具体内容如下:(1)设计了支持扩频和非扩频两种模式的测控接收机的基带方案,重点设计了伪码同步、载波同步、位同步、帧同步等算法。方案具有硬件平台小型化、基带算法综合化等特点。(2)针对伪码捕获阶段的最佳门限设定问题,在固定门限和基于噪声功率的自适应门限算法基础上,设计了一种基于信噪比的自适应门限算法。仿真结果表明,基于信噪比的自适应门限算法相比其他两种算法提高了捕获过程的检测概率。(3)针对测控系统中的长码捕获问题,提出了短码引导下的多路并行长码捕获算法,以实现对长码的快捕获。分析表明,四路并行捕获方案的平均捕获时间相比改进前极大缩短,以较少的硬件资源开销换取了捕获速度的极大提高。(4)设计了扩频和非扩频模式下的载波同步方案。扩频模式下,先利用时频二维搜索算法完成伪码捕获并减少频偏,再启动锁频环完成残余频差的补偿,最后由锁相环完成载波相位的跟踪。非扩频模式下,先用FFT算法完成载波频偏捕获,将载波频偏牵引至较小偏差范围后,开启COSTAS环路进行载波相位的跟踪。通过对两种模式中鉴相算法的研究表明,反正切鉴相比硬判决鉴相算法收敛速度更快,但反正切鉴相算法硬件资源消耗更多。(5)设计了基于Gardner算法的位定时同步算法,详细设计了定时误差检测、插值滤波器、内插控制器。该算法完成了定时误差检测,选用分段式抛物线的方式实现了插值滤波器。仿真结果表明,该方法能够完成多速率信号的位同步。此外,还设计了适应不同的编译码方式、信号码型条件下的帧同步算法架构。(6)在FPGA平台上使用Verilog HDL语言编程实现了综合基带算法,并进行了关键算法模块的功能验证和总联测试。测试结果表明,各项指标均满足设计要求,共消耗英特尔Stratix IV EP4SE820的68%硬件逻辑资源。