单通道单脉冲角跟踪系统具有跟踪实时性好、动态滞后小、星上设备复杂度较低等优点,在国内外星间链路捕获跟踪领域得到了广泛应用。单通道角跟踪接收机是其中一个重要设备。星间链路捕获跟踪信号具有多普勒频移范围大、信噪比低等特点,使单通道角跟踪接收机实现方案特别是其中的基带信号处理技术成为系统关注的重点。本论文阐述了单脉冲单通道角跟踪系统和角跟踪接收机的工作原理,以中继卫星系统为背景,对低轨道卫星角跟踪接收机跟踪信号的特性进行分析和计算,建立信号模型；比较不同基带信号处理方法的性能优劣,并选定采用同步解调方法对低信噪比的角误差信号进行解调；然后对同步解调涉及的中频采样、载波捕获、载波跟踪、最佳匹配滤波等信号处理算法进行理论分析,并针对该课题应用对其中关键参数进行仿真；基于上述仿真结果,构建接收机模型,对随机噪声引起的角误差信号抖动(最终影响系统角跟踪精度)进行仿真。论文最后介绍了单通道角跟踪接收机基带信号处理工程实现,包括硬件电路设计和FPGA算法实现并进行了详细测试,获得了具体的实验数据,实验结果验证了本文提出的基带信号处理工程方案的可行性和仿真分析的正确性。