气象探测关系到人类的衣食住行，现阶段探测气象数据最经济、有效的手段仍旧是无线电探空仪，我国已经在全国范围内建成了100多个探空观测站，并且数量还在增多，由此可见其重要性。探空仪制造行业是国民经济的重要行业之一，早期的探空仪基本上都是进口，现如今国产探空仪已大量出口国外，并且随着国际社会特别是“第三世界”国家的发展，全球的探空仪需求量在逐年递增。传统的无线电探空仪都是基于固定载波的调制方式，比如FM、AM、FSK等，其抗干扰能力不够，难以满足市场的需求，而跳频技术这种抗干扰能力强的通信方式早已从军事应用走向民用。鉴于此，本课题设计了一个基于跳频通信的探空仪系统。　　本文首先对大气探测进行了概述，指出其重要性，说明了该课题的背景和研究意义，并分别介绍了跳频通信和探空仪的研究现状和发展趋势。然后，对跳频通信的基本理论进行了概括，说明了跳频通信（扩频通信）的理论基础是香农定理，重点介绍了跳频通信系统的组成、调制方式、技术指标以及跳频序列的构造方法和理论限制。在此理论基础上，设计了探空仪系统。空中部分主要分为数据采集模块、STM32主控模块、跳频器模块、功放和发射模块，重点介绍了跳频器模块的选择方案及理由，并且都给出了实际电路；地面接收部分是整个系统的难点所在，因为跳频信号的接收需要本地载波与跳频载波严格的同步，因此对于这一部分首先介绍了跳频同步的不确定因素和常见方法，并且为了方便同步而设计了一种基于TOD时间信息的序列和数据传输方案。整个接收系统的介绍围绕解跳和解调展开，给出了一些滤波器的设计仿真图和接收系统的所有实际电路图。硬件电路设计好之后，接下来就要进行软件设计，软件开发平台是KeilμVision4，核心程序有三个：数据采集程序、跳频器控制程序、数据接收程序，需要指出的是本系统中用到了三种总线：I2C总线、SPI总线和串口。　　文章对本系统进行了调试，并给出了部分测试数据，测试结果表明，本系统工作稳定，采集数据的精度与通信距离达到预期要求，满足课题的设计指标。本文的创新点在于提出了一种基于800MHz左右的跳频载波通信的无线电探空仪，着重解决了跳频通信中的同步问题，该课题具有社会实践意义和市场价值。论文最后总结了本课题的主要工作，指出了其中存在不足的地方，展望了该系统未来的研究和改进方向。