现代电子接收系统正处于越来越复杂的电磁环境中,这对接收系统的抗干扰性能和灵活性提出了更高的要求,而传统的模拟接收系统由于抗干扰能力和灵活性较差已变得越来越不能适应这种要求。随着数字技术的发展和应用,数字系统能够提供更好的性能以及更强的灵活性,因此接收机的数字化是其必然的发展方向,而研制抗干扰能力和灵活性较强的数字接收机成为重要的研究主题,本文主要研究宽频带数字接收机的设计理论和实现,包括提高接收机的抗干扰性能、扩展接收机的动态范围、改善接收机的灵敏度以及提高接收机灵活性等工程应用中面临的问题。本文以空间电磁场探测仪项目中三通道宽频带数字接收机的研制为背景,深入研究了射频直接低通采样数字化接收机的设计理论和硬件实现。首先,本文介绍了数字接收机的实现结构、硬件平台和现阶段的研究现状等;其次,针对如何扩展接收机的动态范围和改善接收机的灵敏度等问题,本文重点分析了数字接收机系统中模拟前端的增益、噪声系数、三阶截点和ADC的采样频率、量化噪声等参数对接收机整体噪声系数和动态范围的影响,在对接收机整体噪声系数和动态范围进行了理论推导之后对接收机的设计参数和系统指标进行了仿真计算,得到了接收机整体噪声系数与动态范围相互矛盾的关系,找出了扩展接收机动态范围和改善灵敏度的最佳方案,即模拟前端和ADC的匹配设计原则;针对如何提高接收机灵活性的问题,本文在设计中采用了A/D+FPGA+MCU+USB2.0接口的数据传输方案来实现数字接收机的硬件电路,而对接收数据的处理则在通用计算机上完成,由于FPGA和USB2.0接口器件均是可重配置的,可以在不改变硬件的情况下很方便的修改接收机的设计参数,因此系统具有较大的灵活性。最后,本文介绍了数字接收机的上位机数据处理软件和对接收机系统的频率、灵敏度和动态范围的测试,测试结果表明接收机系统满足实际应用的要求。