在数字调制技术领域，BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制方式是一种最基本、最常用的调制技术。而即使是数字调制信号，在复杂的环境中传输，不可避免的会受到强噪声的影响。传统的BPSK信号接收技术，只能解调信噪比为0dB以上的BPSK信号，这已经不能满足现今通信传输的要求。研究低信噪比BPSK信号接收技术的目的，是为了在强噪声背景下解调出BPSK信号。本文从混沌理论的概念出发，研究混沌系统的基本特性的同时，列举了几个经典的混沌模型。尤其针对Duffing系统，研究了其对噪声的免疫能力以及外加信号的相位和频率对它的影响。并提出了基于Duffing系统的低信噪比BPSK信号的接收方法，在通过仿真分析验证此系统可行性的同时也发现此系统存在较为棘手的问题。在此基础上，本文将同步控制算法与混沌系统相结合，提出了一种基于混沌同步算法接收低信噪比BPSK信号的方法。此方法主要分为两个部分，第一部分是利用Duffing方程和快速梯度法将低信噪比的BPSK信号进行波形恢复，提高信号波形的信噪比；第二部分是利用传统的相干解调的方法，将恢复好的波形进行解调。本文利用Matlab/Simulink构建了混沌同步系统的模型，并进行了仿真分析，验证了此方法的可行性。其中，本论文的核心所在是波形恢复部分。针对这部分算法，本论文不仅要利用Matlab进行仿真分析，同时将通过Verilog HDL语言，编写混沌同步系统的模块，并调用ROM IP核来产生低信噪比的BPSK信号，最后利用ISE软件进行行为仿真，得出仿真结果，进行仿真分析，进一步验证了基于混沌同步的低信噪比BPSK信号接收技术的可行性。