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直接序列扩频(DS/SS)信号是为了对抗传统干扰而引入的一种全新的抗干扰通信体制，它是一种难预测的伪随机、宽带、低电平信号，具有抗干扰能力强、低截获率和低检测概率等优点，被广泛应用于移动通信、雷达、导航和测量等多种领域。由于扩频通信具有伪随机特性，并且通常隐蔽在背景噪声中传播，所以，如何在低信噪比和先验知识缺乏的情况下，对DS/SS信号检测与估计成为一项重要的研究内容。
相干检测是一种有效的检测微弱信号的方法，本论文就是基于相干检测的思想处理残留载波DS/SS信号的检测及其PN码估计两个问题，即先利用稀疏分解的MP和PSO算法来检测残留载波DS/SS信号，并将检测出来的载波DS/SS信号转化为基带DS/SS信号，然后用基本GA、矩阵编码GA以及BPSO算法来估计基带DS/SS信号的PN码。本论文的主要工作及创新点如下：
(1)研究了用稀疏分解的MP算法来检测残留载波DS/SS信号，即先从接收到的DS/SS信号中截取一段信号，并选择不同频率、不同相位的正弦信号模型作为稀疏分解的原子库(即为参考信号)，然后用MP算法来寻找原子库中最匹配的最优原子，最后得到的最优原子就是本算法检测得到的载波DS/SS信号。
(2)由于MP算法的原子库是过完备的，计算量太大，于是研究了一种更优的方法--PSO算法，即研究用PSO算法来对残留载波DS/SS信号进行检测。同样，先从接收到的DS/SS信号中截取一段信号，并选择不同频率、不同相位的正弦信号模型作为粒子群的初始群体(即为参考信号)，然后用PSO算法来寻找群体中最优粒子，并用PSO算法的速度和位置公式来对粒子群进行更新，这样一直迭代下去，直到达到终止迭代的要求，最后得到的全局最优粒子就是本算法检测得到的载波DS/SS信号。
(3)研究了用基本GA算法来估计DS/SS信号的PN码，即是将随机初始化的±1序列(长度与PN码的长度相同)作为初始群体(即码型库)，然后用GA中的选择方式来选择群体中的最优个体，并用交叉和变异方式来对群体不断地更新，这样一直迭代下去，直到达到终止迭代的要求，得到的全局最优个体就是本算法估计得到的DS/SS信号的PN码序列。
(4)由于基本GA具有早熟、准确度低等缺点，于是对基本GA进行了改进，即把矩阵编码引入GA中，研究了用矩阵编码GA来对DS/SS信号的PN码进行估计。该算法也是将随机初始化的±1序列(长度与PN码的长度相同)作为初始群体(即码型库)，然后用GA中的选择方式来选择群体中的最优个体，并用交叉和变异方式来对群体不断地更新，这样一直迭代下去，直到达到终止迭代的要求，最后得到的全局最优个体就是本算法估计得到的DS/SS信号的PN码序列。
(5)BPSO算法是受到PSO算法启发，研究了用BPSO来估计DS/SS信号的PN码。该算法也是将随机初始化的±1序列(长度与PN码的长度相同)作为初始群体(即码型库)，然后用BPSO来寻找粒子群中最优粒子，并用BPSO中的速度和位置公式来对群体不断地更新，这样一直迭代下去，直到达到终止迭代的要求，最后得到的全局最优粒子就是本算法估计得到的DS/SS信号的PN码序列。
上述各种算法都进行了数学推导、MATLAB的编码及仿真、分析和比较，验证了研究的思想和算法在低信噪比的环境下，能达到提高检测和估计性能，取得了较好的效果，为实际的军事或者民用通信应用领域研究了一种可行的方案，具有一定的适用价值和应用前景。