扩频系统由于拥有低信噪比传输、抗干扰效果好以及收发机结构简单等优点,广泛应用在通信环境较为恶劣的场景,例如军事战场、卫星航空等领域,而其低检测、低截获特性又可以保证在这些领域通信时的安全性需求。但近些年来,随着业界对扩频系统的盲检测算法研究不断深入,场景对扩频系统的安全性需求逐渐升高,传统扩频系统本身的抗截获性能已不能满足需求,亟需一些手段来提高其抗截获特性。应对这一需求,本文考虑将新型的抗截获技术加权分数傅里叶变换（Weighted Fractional Fourier Transform,WFRFT）与直接序列扩频技术（Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS）结合,形成一种混合载波直接序列扩频技术（后简称混合载波直扩技术）,从变换域角度提高扩频系统的抗截获特性,并且设计混合载波直扩系统结构,力求结构简单,可以在传统直扩系统升级,具有较好的工程实践可行性。首先,本文从直扩系统扩频码的相关性出发,使用子序列分解以及权值分布分析方法,分析了传统的具有优秀相关特性的二元实数扩频码（如m序列、Gold序列）经过WFRFT域变换后序列的相关特性。验证了经过WFRFT域变换后的序列具有优秀的自相关特性以及可以从同一序列经过WFRFT域映射,同一序列不同循环移位经过WFRFT域映射,以及不同序列经过WFRFT域映射等三个角度生成大量的具有优秀互相关特性的扩频序列对,这些扩频序列在时域上具有多元非恒包络的星座图变换特性,在功率谱上其带宽以及带内能量又基本与传统扩频一致,可以作为一种新型扩频码被直扩系统使用。其次,利用上述关于同一序列经过WFRFT域映射,同一序列不同循环移位经过WFRFT域映射的互相关特性分析结构,分别设计了变阶数混合载波直扩系统以及变阶数循环移位混合载波直扩系统,并验证了其传输性能以及抗截获性能。两种系统本质上是一种跳码扩频系统,经过优选设计,前后扩频码互相关性很低,可以在高斯白噪声信道以及多径衰落信道下均获得与传统直扩系统类似的误码率性能;但两种系统时域兼具星座图旋转扩散类高斯噪声特性,以及数量更大的扩频码集,具有比传统扩频系统更好的抵抗针对载波频率、扩频码周期以及扩频码序列的参数盲识别算法能力。最后,从工程实践的角度,研究了这两种系统的同步算法。同步算法主要是指扩频码和跳变图案捕获、扩频码跟踪以及载波同步技术。扩频码捕获方面首先针对变阶数循环移位混合载波直扩系统的信号特点,给出了一种较为简单的减复杂度的同步算法,并分析了不同场景下的使用策略;又针对PMF-FFT捕获算法,分析了混合载波扩频系统对该算法的适用能力。扩频码跟踪和载波同步方法,主要针对传统的扩频相应结构,进行了适用于混合载波扩频系统的升级,具体分析了由于混合载波扩频系统由于信号特征和体制不同造成性能差异原因,并给出了相应的解决策略。最后,利用仿真软件,对整个混合载波扩频系统进行了一个系统级仿真,验证了上述分析的正确性以及混合载波直扩系统的工程可行性。