在现代电子作战中,电磁环境复杂多变,信号形式多种多样,这对雷达接收机提出了更高的要求:宽频段覆盖、大动态范围、高截获概率、高测频精度、高稳定性及高灵敏度等,并且能适应密集复杂的辐射源信号流,可处理多种同时到达信号,对接收到的海量信息进行实时处理。具有这种要求的宽带数字信道化接收机受到了越来越广泛的关注,已成为数字侦察接收机的重要研究方向之一。本文首先以信号采样理论、多采样率信号处理、多相滤波、无盲区信道划分等相关知识为基础,分析了数字信道化接收机的基本原理及信道化处理后的跨信道问题。其次,介绍了信道综合判决方法。不仅给出了幅值检测、Cordic测频接收机、双门限能量检测等方法进行非空信道判决,提出了奇异点频谱拟合直线斜率判决方法对跨信道信号是否为同一信号进行判断,还研究了奇偶信道化法对窄带信号是否跨信道进行判决。并且设计了相应的信道判决实现步骤及流程图。接着研究了跨信道信号的重建问题。基于信号恢复的信道可重构思想,设计了基于综合滤波器组的子信道重构结构;基于子信道带宽宽度分级可调的角度,从奇偶重配置判决规则、树状结构重配置信道化两方面,引入了重配置数字信道化方法,完成了对跨信道信号无失真重建的理论研究。并且给出了宽带数字信道化的MATLAB仿真,仿真较好实现了对跨信道信号的近似无失真重构。结合以上算法,本文最后针对单频信号及线性调频信号,给出了数字信道化接收机系统的FPGA实现方案,并完成了各功能模块的设计和实现,包括直接射频采样、DDS及BLOCKROM产生多相信号、数据流分块、多相滤波、并行IDFT等部分。一方面,利用VHDL语言,借助ISE及MODELSIM软件进行设计实现及波形仿真;另一方面,将仿真输出结果导入MATLAB中进行时域及频域测试,验证了该设计方案的有效性。