宽带数字信道化接收机具有更宽的处理带宽和更高的截获概率,因此成为了电子侦察设备的重要组成部分。跨信道宽带信号的存在会导致宽带数字信道化接收机信号失真,传统的非均匀动态信道化接收机不具备自适应检测能力,难以快速高效构建非均匀动态滤波器组,认知处理的应用能够有效地提高非均匀动态滤波器组构建效率。本文主要研究非协作信号环境下基于认知的非均匀动态信道化接收机的设计与实现。首先,研究了宽带数字信道化接收机的基础理论;在数字信道化理论基础上研究了基本滤波器组结构和多相滤波器组结构,并对多相滤波器组进行了优化和改进,指出基于多相滤波器组的均匀信道化结构适合对信号做预处理;研究了信道化后续处理过程,包括坐标旋转数字计算方法(CORDIC)测量幅度和相位、瞬时测频和信道判决,为认知信道化提供信号的子带频谱分布信息(SSDI)。然后,为提高非均匀动态滤波器组构建的效率,在SSDI的基础上,对基于认知的非均匀动态信道化高效结构展开研究,建立了基于匹配查找和学习更新动态知识库的认知信道化模型,分析了基于频率响应掩蔽技术(FRM)的非均匀动态信道化设计流程,提出了基于认知的非均匀动态信道化高效结构。并对基于子信道重构技术的非均匀动态信道化、基于FRM技术的非均匀动态信道化和基于认知的非均匀动态信道化三种信道化算法检测单信号平均消耗时间进行了仿真测试,仿真结果表明了基于认知的非均匀动态信道化高效结构能够加速构建非均匀动态滤波器组并具备自适应检测能力。最后,对FFT模块、滤波器模块、CORDIC模块和认知信道化在可编程门阵列(FPGA)中进行实现,并通过Modelsim SE仿真工具对其进行功能仿真,并对仿真结果进行分析和验证。将仿真实现的算法移植到基于FPGA的硬件上,并进行板级调试和数据波形记录与分析,完成了基于认知的非均匀动态信道化接收机的硬件实现。在雷达信号发生器中,采用不同调制方式和频域参数的信号作为输入信号测试三种信道化算法,并对测试结果进行对比与分析。实验结果充分验证了本文提出的基于认知的非均匀动态信道化高效结构在提高非均匀动态滤波器组构建效率方面的优势。