随着航天应用不断拓展,航天测控领域不断开发新技术新方法,用以满足对航天航空目标的跟踪、捕获、参数测量及通信任务。本课题在这种应用背景下提出:为满足众多在轨飞行器的跟踪及参数测量需要,地面需实时监控目标的飞行状态,并通过测角技术实时完成对目标捕获跟踪。而如何快速、精确地捕获跟踪飞行目标已经成为实际工程实践中普遍存在的问题。本课题重点分析角跟踪体制及相应信号处理理论,并以此为基础研制角跟踪接收机设备,并应用于实际测控系统。文中首先给出了本文的研究应用背景,介绍研究内容涵盖的知识点,包括角度测量、接收机设计等,紧接着给出角跟踪测量系统的历史发展情况以及国内外研究现状。然后介绍传统的测角技术:波束转换技术、圆锥扫描技术、单脉冲技术;重点介绍单脉冲技术,并给出单脉冲测角系统的前端信源模型,此模型是接收机通道设计及算法设计的基础。单脉冲接收体制按通道设计存在多种架构,文中详细分析了每一种架构设计、性能、信号处理体制、实现上的优缺点,就单通道超外差体制接收机做重点介绍;实现算法方面描述了同步解调和包络解调体制,同步解调基于载波提取技术,包络解调基于能量积累技术,本文相关解调方法属于包络解调体制,文中介绍了如何将相关的方法用于角度检测,介绍这一点的目的为后期算法优化提供思路。随后本文对不同参数下的相关检测算法进行大量仿真计算,包括白噪声背景下全相关算法的检测性能分析,去除统计噪声后全相关算法的检测性能分析,色噪声背景下移位N点算法的检测性能分析,以及不同参数对移位N点算法性能影响分析等,为后期算法的实现提供理论及仿真分析依据。基于前面的理论及仿真分析文中给出单通道测角接收机的实现方案,并就FPGA和DSP中具体算法的模块划分和数据处理流程进行了介绍;最后在实现的基础上给出实际系统的测试结果,并对实际系统在实现中遇到的一些问题进行分析,给出系统的优化思路和方向。