本论文基于某视距无人机通信设备的任务需求,该通信设备工作在C波段,为了提高通信距离,地面接收天线采用定向天线,且波束宽度较窄,因此地面设备需要自动跟踪无人机。目前常用的自动跟踪方式包括:顺序波瓣法、圆锥扫描和单脉冲技术。其中顺序波瓣法和单脉冲属于等信号法,圆锥扫描法属于最大信号法。三者又以单脉冲跟踪方式跟踪精度最高,响应时间最短,为最常用的跟踪方式。本文研究了国内外无线电跟踪技术,从无人机测控系统中常用的单脉冲角跟踪技术入手,分析了比幅单脉冲、比相单脉冲与和差单脉冲的优缺点,重点讨论了单通道单脉冲角跟踪接收机的原理与角跟踪流程。首先设计了单通道角跟踪接收机的前端电路,采用放大+滤波+放大+滤波的方案,实现了在保证各级器件不饱和的前提下,尽量对发射信号进行抑制,并优化噪声系数。其次,对单通道角跟踪接收机的基带信号处理算法,包括带通采样、数字下变频、解调和角误差信号提取等算法进行研究,并基于FPGA实现了方位差和俯仰差信号的提取,随后通过仿真验证其可行性。研究了信号单通道合成前由于和、差信道相位不一致造成的方位角与俯仰角的交叉耦合校准,并采用数字的方法补偿了射频通道和、差通道的相位差;采用了通过低频方波进行顺序采样的方法,实现了方位角和俯仰角的提取。最后,实现了单脉冲单通道角跟踪接收机的硬件系统,并通过实验室模拟和外场试验,验证了所设计的单脉冲单通道角跟踪接收机的跟踪性能。最终的测试结果表明了该方案的正确性和实用性。本文设计了单脉冲单通道角跟踪接收机的整体方案,完成了单脉冲单通道角跟踪接收机的硬件电路制作和软件编程,所设计的系统可应用于无人机、卫星测控等领域。