在天基测控、导弹导航等扩频通信系统中,由于接收机和发射机之间的相对速度和加速度很大,接收机需要承受上述高动态环境带来的大频偏以及频偏变化率。在这种情况下,接收机的同步就会变的异常困难。本文针对这种高动态环境,设计了一套可行的扩频通信系统方案,具体的内容如下:(1)分析了扩频通信的基本原理,着重分析了直接序列扩频通信的设计原理。随后分析了扩频通信常用的两种码(Walsh码和PN码)的生成原理和用途。然后重点对扩频系统的捕获和跟踪技术做了详细介绍,分析了传统捕获算法的优缺点以及适用场景,最后提出了本设计采用的捕获和跟踪算法。(2)提出了本设计采用的扩频通信系统设计方案,采用了直接序列扩频通信方式。将整个设计分为发射机设计和接收机设计两部分。发射机设计部分主要包括信道编码、扩频加扰以及滤波调制三个模块。其中,信道编码采用经典的Turbo编码来保证通信系统的可靠传输;扩频码采用正交的Walsh码,可以保证各个业务信道相互正交,扰码根据I、Q路的不同采用了两路短PN码;为了限制带宽和保证在最佳采样点时刻的码间干扰尽可能小,采用了根升余弦的成形滤波器,调制则采用了 QPSK调制方式。(3)接收机的设计在扩频通信系统设计中尤其重要,影响着整个系统的性能。本文接收机设计部分划分为样值级处理单元、同步处理单元、码片级处理单元以及比特级处理单元四个单元。样值级处理单元主要完成自动增益控制(AGC)、频偏补偿、RRC(根升余弦)滤波,在同步单元的控制下产生送给后级模块的样值序列;同步处理单元主要完成伪码和频偏捕获、定时跟踪和频率跟踪,;码片级处理单元主要完成对接收信号的解扰、解扩、信道估计、信道补偿;比特级处理单元主要完成业务信道的Turbo译码。(4)根据接收机的设计方案,完成了接收机设计的FPGA实现。给出了接收机实现的总体框图,根据框图对每个模块的功能进行了实现。并在modelsim上进行了仿真验证以及最后在Cyclone VFPGA上完成了上板测试。