本课题来源于北京遥感设备研究所的某科研项目。主要工作是在特定工程应用背景下开展直波接收机的研究工作，在此基础上，根据导引头对直波接收机的技术要求，建立直波接收机的数学模型，研究直波接收机主要参数的优化设计，完成了直波接收机的工程样机研制和性能测试分析工作。 论文的主要工作包括以下三部分： 首先，介绍了直波接收机的基本原理、主要组成以及主要的设计参数，然后就直波接收机的主要组成部分—三端口锁相环展开讨论，重点介绍了电荷泵鉴频鉴相器和无源环路滤波器构成的锁相环结构，本设计就是采用的这种结构。 其次，研究了直波接收机的主要组成——电荷泵锁相环的两类数学模型：连续时间模型(s域)和离散时间模型(z域)。在s域讨论了二阶和三阶电荷泵锁相环的线性建立特性。讨论了几种常见的离散时间模型，并进行了初步的比较。其中，对事件驱动模型做了重点分析，并且利用它构建了电荷泵锁相环的MATLAB模型进行了锁定时间仿真，仿真速度快、精度高。然后在数学模型的基础上，分析了环路的锁定时间和相位噪声两项关键性能指标，并提出了从环路带宽和相位裕量出发的设计方法。 最后，完成了X波段脉冲锁相直波接收机样机的研制工作。该样机由高频前端、混频器、中频通道、带电荷泵的鉴频鉴相器、三阶无源滤波器、DRVCO、辅助捕捉电路等部分组成。其中，辅助捕捉电路采用可编程器件，能方便的进行修改、测试。系统成功实现了脉冲体制雷达信号的快速锁定，稳定跟踪，相位噪声达到设计要求。测试结果表明，原理样机完全满足导引头整机要求。