帧同步算法通过检测帧头信息，使接收机从接收数据流中提取帧起始时刻和初始频偏，以引导解调环路恢复出有效数据。本文首先简要介绍了基于相关的经典帧同步算法原理，然后分析了信道环境对相关性能的影响，最后详细描述了一种经过改进的精确帧同步算法及其FPGA实现结果。该算法综合采用了分段本地相关、分段延迟相关和动态检测门限，有效解决了在大频偏和强噪声环境下的捕获虚（漏）警问题，并通过过采样和平滑提高了帧起始时刻与初始频偏的捕获精度，使解调环路锁定更快。测试表明，该算法复杂度适中，在低信噪比、高频偏环境下也具有优异性能，适合应用于卫星通信接收机。

本文对基于软件无线电的模拟、数字通信信号调制解调通用结构进行了研究，在此结构上推导出了DSB、FM、PM、2ASK、2PSK、2FSK基本体制信号的调制解调算法，并使用LabVIEW对这些算法进行了快速仿真，从而证明了算法的正确性和可行性。此外对PRCPM和LFM信号的调制解调进行了专门的讨论，特别是对LFM信号。LFM信号可以用实现FM的方法来进行解调，解调信号呈锯齿状，可以从中获得调制信号周期，但是因算法中存在反正切运算，致使无法从中获得LFM的调制斜率。本文通过自相关算法对LFM和PRCPM信号实现了周期估计，而采用基于WVD时频分布峰值的估计方法，可估计出单分量LFM信号的瞬时频率，进而估计其载频和调制斜率。

为了解决传统微波遥感辐射计使用FPGA实现多通道数字相关器时资源消耗量过大的问题，本文提出了一种二级相关实现方法。二级相关算法将相关算法分成前后两级，并利用门时钟生成单元使系统保持流型工作状态。前级相关器由基本逻辑资源构成，完成固定短点数的相关处理；多个前级相关器分为一组，分时启动并复用后级长点数相关器。二级相关算法能显著解决微波遥感辐射计中多通道数字相关器资源消耗量巨大的问题，提高数字相关器所容纳的相关通道数，同时优化了FPGA布局布线性能，能提高系统性能并降低成本。

基于特征点的图像匹配方法的关键是准确快速地将可靠的特征点提取出来。经典归一化互相关匹配法属于基于特征点匹配方法中的一种，归一化互相关匹配法具有操作简单，匹配精度高等优点，但其计算量庞大，难以满足实时跟踪的要求。提出了一种基于序贯相似性检测的归一化互相关快速匹配方法，并对提出的改进方法进行实验验证。实验表明，该方法可以准确快速的进行特征点匹配，减少了算法的计算时间，有效地减少了发生误匹配的概率。

本文主要介绍的是直接序列扩频技术，针对二进制的PSK调制解调技术，以及DSSS系统的抗干扰能力分析与直接序列扩频系统的同步方法，并进行了相关仿真分析。最后，简要介绍了滑动相关捕获法和数字匹配滤波器捕获法的工作原理。