随着近年来无线通信的快速发展,各个领域对无线通信的依赖性越来越高。但通过无线信道传输信息,信号易受干扰或被敌方截获,存在较大安全隐患。传统隐蔽通信方式通常采用直接序列扩频技术来增加发射信号的隐蔽性。但直扩侦测技术已较为成熟,因此有必要寻找隐蔽通信的备选方案。为实现隐蔽通信的目的,选取切普波形作为信息载体进行扩频通信。基于切普扩频(Chirp Spread Spectrum,CSS)技术具有较大的处理增益、良好的抗干扰及抗信道衰落特性,本文研究切普扩频通信系统的性能分析及实现。对切普信号的通信性能进行研究,在此基础上对信号的低检测概率、低截获概率性能与直扩信号对比分析,并提出多波形基切普扩频通信方案来提高系统的抗信息截获性能,最终基于FPGA平台实现CSS系统的通信功能。本文的主要研究内容如下:首先,对切普扩频通信系统的通信性能进行分析。从信息交互的角度以及信道适应的角度展开研究。介绍切普信号的基本特征及其扩频原理,分析切普信号用于隐蔽通信的潜力。介绍Chirp-BOK(Chirp Binary Othogonal Keying)调制方案的发射、接收原理及其上下变频原理,并分析收发端载波相位偏差对解调误码性能的影响。基于MATLAB仿真平台分别在加性高斯白噪声信道、多径信道以及多普勒信道下对切普扩频通信系统的误码性能进行仿真分析。其次,对切普扩频隐蔽通信系统的低检测概率性能、低截获概率性能进行研究,并在同一参数体制下与直接序列扩频系统进行对比分析。然后介绍针对切普扩频通信系统的分数阶傅里叶域检测方法,分析切普信号在不同参数估计精度下的抗信息截获性能。提出一种多波形基切普扩频隐蔽通信方案来提高系统的抗信息截获性能,并推导其在加性高斯白噪声信道下的误码率,仿真分析该方案在衰落信道下的通信性能及隐蔽性能。最后,基于FPGA平台设计切普扩频隐蔽通信系统的实现方案并完成具体实现工作。根据现有硬件平台参数设计出系统整体方案参数以及各模块之间的速率转换方案。根据方案参数基于MATLAB平台验证发射机和接收机的上下变频方案;根据切普信号的脉冲压缩特性设计出基于滑动相关峰值位置搜索的位同步方案。基于Vivado平台实现各模块的Verilog程序编写并基于Model Sim平台对各模块性能进行验证,最终将硬件方案上板调试,测试其通信功能。