源于军事通信的扩频技术在保密、抗干扰、低截获、高精度测量等方面有着不可比拟的优势。同样,GMSK(高斯最小移频键控)作为一种恒包络连续相位调制方式,它有着优良的频谱特性和误码性能。直扩GMSK正是结合两者的优势,在军用指令传输和数据链方面有着广泛的运用,因此开展直扩GMSK调制解调器设计与实现研究具有重要的意义。本文首先介绍了扩频通信的基本原理,重点讨论了直接序列扩频,同时研究了GMSK体制的载波同步算法,位同步算法,解调和检测算法。在此基础上,设计了直扩GMSK调制解调处理系统,其中调制器包括组帧,直接扩频,高斯滤波和相位成型几个模块,解调器包括数字下变频,载波同步,位同步,非相干解调和解扩等部分。然后构建了直扩GMSK调制解调的Matlab仿真系统,通过仿真验证了各模块处理算法的可行性和性能。算法仿真主要包括GMSK体制下基于FFT频偏测量的载波同步算法,基于Gardner反馈型线性插值的位同步算法,以及非相干解调的不同判决算法。最后本文研究了直扩GMSK调制解调系统FPGA实现,应用Verilog语言实现各个模块的逻辑功能,通过时序仿真以及逻辑分析仪测试结果,验证了直扩GMSK调制解调器设计及FPGA实现的正确性。本文还设计了直扩GMSK调制解调器的通用硬件平台,硬件采用高速ADC、DAC和FPGA的软件无线电架构,首先综合系统的硬件需求后对器件进行选型,然后利用Cadence工具进行电路图和PCB设计,最终完成通用平台的设计、调试及性能测试。文中同时介绍了基于Cadence的高速PCB设计的相关内容。