传统单脉冲自跟踪技术已经十分成熟,但受限于该体制本身的局限性很难进一步突破抗干扰性与抗截获性较低的技术瓶颈。因此,研究将扩频体制应用于该技术中来提升对信号的捕获跟踪能力具有重要的意义。在各类扩展频谱方式中,直接序列扩频方式复杂度最低,应用也最为广泛。选择研究实现针对直接序列扩频信号的单通道单脉冲捕获跟踪方案,在进一步降低系统复杂度的同时还避免了多通道结构中不同通道之间相位、增益存在偏差的问题。围绕直接序列扩频信号捕获跟踪技术展开研究了在FPGA芯片中实现的伪码捕获、伪码跟踪、载波捕获、载波跟踪四个环节和在DSP芯片中实现的方位角误差、俯仰角误差解算与自增益分段控制工作。FPGA中实现的算法更为复杂、实现难度较大,因此在硬件实现之前使用Matlab/Simulink仿真软件对这一部分算法进行了足量仿真实现工作。针对算法实现平台的信号处理板设计了外部测试系统用于测试自动增益控制、DA输出、串口输出等功能。通过对比分析多种伪码捕获方法后,选择采用更适合本课题针对卫星信号这一应用场景的移动数据部分匹配滤波-快速傅里叶变换方法实现伪码捕获。载波跟踪阶段使用了一种在传统Costas环基础上改进的方法进一步提高了该模块对信号的抗干扰性能。角误差信号解算过程中采用了归一化方法避免信号幅值大小对解算结果的影响。最后通过FPGA中产生自检扩频信号结合信号处理板外部测试系统共同测试系统性能,并实时显示解算的角误差信号与自动增益控制信号结果。根据仿真、硬件实现结果验证,可认为本课题研究的算法可以在较低信噪比条件下正确解算各类目标信号,并通过DA、串口接口将这些信号发送至信号处理板前端的伺服控制模块同时进行上报,实现了对直接序列扩频信号的捕获和跟踪。