随着卫星通信技术的发展,对通信质量和安全有了更高的要求,具有优秀的抗干扰能力的跳频体制成为了卫星通信的重要发展方向。跟踪接收机主要应用于车载、机载、舰载等移动平台上,作为卫星通信系统的重要组成部分与伺服控制系统配合以保证天线对卫星的跟踪对准。传统的跟踪接收机主要依据特定的信标信号或中心频率固定的通信信号实现卫星跟踪,无法满足跳频卫星通信系统的需求,即在无信标信号、通信信号频率跳变的情景下实现卫星跟踪。因此如何基于跳频信号实现卫星跟踪是本文的研究的主要问题。跟踪方式主要有:步进跟踪,圆锥扫描跟踪,单脉冲跟踪等,不同跟踪方式都需要提取接收信号的功率信息,本文主要基于步进跟踪进行研究。基于跳频信号的跟踪可分为跳频同步前、同步后两个阶段,由于同步前的跟踪无法确定跳频信号中心频率,跳频同步前的跟踪实现难度最大,因此本文基于步进跟踪研究跳频同步前的卫星跟踪问题,主要研究内容如下:1.建立了跳频卫星系统的模型,介绍了跳频系统的信号特征,结合具体地面站类型分析了下行信号的具体参数,分析了跳频信号、恶意干扰在时域、频域、及能量方面的特征;结合接收天线的参数,建立了天线跟踪的系统模型并分析了跳频跟踪接收机在同步前基于步进跟踪的设计要求、以及要解决的关键技术问题。2.根据跳频信号、干扰信号在时域、频域及功率特征,提出基于多维特征分析的检测算法,实现跳频同步前对跳频信号的检测以及干扰的剔除,仿真得到当信噪比达到5dB时对跳频信号检测概率可到达92%以上。3.设计了信号能量累积算法,针对同步前从整个跳频带宽检测跳频信号难以实现的问题,设计了在部分带宽内对信号进行检测与能量累积的算法,为步进跟踪提供参考。仿真得到了不同站型对累积时间、观测带宽的要求。