在跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)接收机部分，相干解调及多普勒测速是其主要任务之一，也是整个系统得以实现的关键功能之一。TDRSS系统的信号调制形式主要是扩频BPSK／QPSK／UQPSK，要实现相干解调及多普勒测速首先要对接收到的扩频信号正确地解扩解调，而载波捕获、跟踪是使信号能够正确解调不可忽缺的重要环节。 本论文以某电子研究所研究项目为背景，主要研究了扩频信号载波频率捕获问题。 首先在研究和分析了扩频信号及其载波捕获原理的基础上完成了载波捕获的方案设计，并采用DSP技术，在CCS仿真测试平台上完成FFT载波捕获算法的编程、调试和仿真研究，同时采用FPGA技术，在其开发软件Quartus Ⅱ上实现了整个载波频率捕获方案及直接数字频率合成器(DDS)模块的设计。 其次研究了扩频BPSK／QPSK信号的非线性变换问题。因为扩频BPSK／QPSK是抑制载波的信号，在对其进行FFT处理前，先要提取单载波。在提取单载波前本文首先对接收到的信号进行了非线性变换，针对接收的BPSK信号和QPSK信号分别采用了平方及四次方的非线性变换。然而非线性变换导致了扩频信号的信噪比恶化，针对平方及四次方的非线性变换，本文对其信噪比恶化程度以及平方、四次方非线性变换导致的扩频信号信噪比恶化程度有何不同作了较深入的理论研究，得到了扩频信号通过平方律及四次律检波器后其信噪比恶化程度的结论，进一步通过工程实验测得的数据，验证了本文得到的结果是正确的。 最后本文把实现的载波捕获算法下载到TMS320VC33芯片中运行，计算得到多普勒频率，并将其与通过仪器测得的信号多普勒频率相比，证明了本文的扩频信号载波频率捕获算法是正确有效的。