实现同步是通信系统中不可缺少的部分，直接影响接收信号的实现和质量。任何一个通信系统都必须有发送信号与接收信号的过程，而接收信号实际上就是从噪声、干扰与畸变中提取信号，获取发送信息。提取信号就是估计信号的某个或某几个特征参数，如震幅、频率、相位与时间等。可以说信号参数的估计过程就是同步。 

数字通信系统中，同步功能显得尤为重要。数字通信中发送的信息信号是编码的码元序列，再用该序列去改变载波的某个或某几个参数，实现数字载波调制。通常从提高抗干扰能力和频带利用率出发，广泛应用相移键控（BPSK，QPSK）、最小频移键控（MSK）、正交幅度调制（QAM）等调制方式。通常这类方式的通信系统属于相位相干通信系统，接收端解调时需要提供相干参数载波。归结起来，数字通信系统中要求完成多种同步功能，基本的同步有载波同步、码元（位）时延同步与码组（字）同步，有些系统还要求有帧同步或信息包同步。通常情况下，在通信开始的初期，接收机需要依次或同时完成载波同步和定时同步，以保证对发送的数字信号的正确判决接收，然后再利用通信协议中的有关规定，在接收信号中提取帧同步信息，实现收发机之间信息的正确传送。对于CDMA扩频通信系统而言，同步一般包括扩频伪随机码同步和载波同步两个方面。在通信开始的初始同步阶段，主要完成扩频码和频率的粗估计，使收发信机之间的伪随机序列相位差和频率差缩小到一定范围。

对直接序列扩频信号的解扩过程，相当于对接收信号在符号时间内进行积分，因此当接收信号与本地载波间的频率误差与符号速率可以比拟时，解扩输出的信噪比将严重下降。而在LEO小卫星CDMA通信系统中，由于低轨道小卫星存在的高速运动，接收信号中存在着较大的多普勒频偏（Doppler Frequency Shift），多普勒频移的大小可能是符号带宽的若干倍。这会造成接收信号的码分多普勒频移和载波多普勒频移等多种影响。因此频率同步估计是小卫星系统设计中的一个重要问题，有必要深入地对该问题进行分析与研究。

本文将对CDMA LEO小卫星中大多普勒频移情况下载波频率同步估计技术和相关的理论进行研究。

本论文分为五章。

第一章：绪论

介绍了CDMA LEO小卫星通信系统及其发展状况，并简要介绍论文的研究内容。

第二章：低轨道小卫星通信中的多普勒效应。

多普勒效应是低轨道小卫星通信信道传输的特点之一，本章在对移动信道的传输特性进行分析的基础上，分析了如何确定卫星通信中多普勒频率，及其对传输信号的影响，并根据问题的需要对模型进行了适当简化。

第三章：接收信号同步估计的相关理论。

从基于最大似然准则的统计信号处理理论触犯，对参数估计的理论进行了分析，得到了接收信号参数估计的基本方法。

第四章：LEO小卫星CDMA系统及其同步。

简要介绍了CDMA通信系统原理和信号模型，对与载波频率估计密切相联系的扩频序列同步方法进行了分析。

第五章：接收信号多普勒载波频率估计的设计。

从多普勒载波频偏对CDMA接收信号的影响入手，设计了采用时延频率二维搜索辅助的反馈环路载波频率同步估计方法，对估计方法的算法结构和性能进行了分析和仿真。

第六章：总结与期望

本章中对上述各章的内容和在整个论文中的作用分别进行了归纳总结。在总结全文的基础上，对工作中的不足和有待进一步进行的工作进行了说明与讨论。