扩频技术是一种信息传输技术，具有低截获率、抗干扰性、信息隐蔽和多址通信等特点，而猝发传输方式是高数据信令率和短时传输相结合的数据传输方式。由扩频技术和猝发传输方式相结合产生的猝发通信技术，可以在继承扩频技术可靠传输性能的基础上，利用猝发信号发送时间不确定和短时传输的特点，进一步提高信号的抗截获和抗侦听能力，因此被广泛应用于军事通信和导弹制导等军事技术领域。本文以实验室项目“XXXX系统”为研究背景，对猝发式直扩接收机系统的载波同步技术进行了深入研究，通过不同算法的MATLAB仿真分析和性能比较，提出了一种能在低信噪比和大频偏条件下有效工作，在有限长导频序列内快速实现载波同步的高性能算法，并在理论仿真的基础上，基于FPGA平台对该载波同步算法进行了硬件实现。本文首先从扩频技术的发展历史、研究现状和发展前景出发，介绍了直接序列扩频通信的理论基础，包括扩频码性能、同步技术和调制解调技术；其次结合猝发通信特点和同步实现要求，设计了猝发信号的前导字图案，同时给出猝发式直扩通信系统的总体设计方案，并对其中的功能模块进行了简明的介绍，特别是对接收机中的信号处理流程作了详细的数学推导和分析，为系统方案设计提供了有力的理论支持；接着对猝发信号捕获算法和载波跟踪算法进行深入的理论研究和MATLAB仿真，包括对基于数字匹配滤波器和扫频的捕获算法、基于CPAFC辅助的Costas载波跟踪算法以及基于FFT辅助的Costas载波跟踪算法进行仿真实现，并结合仿真结果分析，提出了一种满足系统设计要求，并适合于硬件实现的载波同步算法；然后在前文算法仿真的基础上，基于软件无线电硬件平台，采用FPGA技术对载波同步方案进行硬件实现，通过在QUARTUS II开发环境中编程下载，利用EDA软件SignalTap II工具实时捕获数据进行分析，验证了该载波同步方案的可行性；最后，对全文作了总结，同时指出了下一阶段需要完成的任务。