快跳频通信系统具有良好的抗干扰、抗衰落、保密性强等优势,而被广泛应用在军用通信、民用通信领域。因此,该系统具有广阔的发展前景。本文深入研究了快跳频通信系统的关键技术,并且采用数字基带平台完成了系统各个模块的设计与实现,具有很高的实用价值。本文首先分析了快跳频通信系统的发展概况、研究现状以及未来发展趋势。随后详细说明了该技术的理论基础和关键技术,包括频率合成器技术、跳频序列、跳频同步技术。说明了同步不确定性的来源。其次,深入研究了快速跳频通信系统的主要技术难点,分别是快速的跳频图案同步技术和高精准的跳变频率合成器,它们决定了整个系统性能的好坏。跳频图案包括捕获、跟踪两部分,本文提出了一种改进捕获算法,并与两种经典捕获技术进行性能比较;分析了两种不同的跟踪技术——包络相关同步回路、早迟门能量比较回路;研究了直接频率合成器技术的杂散性能,说明了专用DDS芯片的优越性。除此之外,为了整个系统的实现,本文详细介绍了FSK调制解调技术、分集合并技术及位同步实现技术。最后,介绍了整个系统的调试环境,设计了快速跳频系统的实现方案和系统性能参数,阐述了各个模块的处理流程和实现方式,并在ISE软件平台实现了快速出局捕获方式的捕获模块、早迟门能量比较法的跟踪模块、包络检波方式的解调模块、线性合并方式的分集合并模块、过零检测法的解调模块。采用Chipscope、示波器、频谱仪等工具验证验证了各个模块的正确性。完成了FSK快速跳频通信系统的设计与实现。