LTE-A(Long Term Evolution-Advanced,高级长期演进)系统已经发展为当前移动通信技术的主流,手机已经成为人民群众的基本通信工具,同时也是犯罪分子的主要通信工具之一。近年来,我国反恐维稳形势日趋严峻,重大活动的安保压力也日渐突出,国家在反恐维稳手段建设上加大投入,对LTE-A手机终端目标精确捕获设备的需求十分迫切。因此需要实现目标捕获识别系统开发,捕获识别LTE-A网络中敏感用户的身份特征。本文以“LTE-A下行信号接收处理FPGA和DSP软件”项目为背景,系统最终需要针对小区内特定用户进行监听,完成目标身份特征识别。项目利用FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)并行处理和DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)高速运算等特性,由DSP作为整个系统的控制核心,FPGA芯片在DSP控制下进行下行小区搜索及同步、信号检测以及各物理信道的接收处理,并将信道承载的数据传递给DSP,再由DSP进行消息的解析。本文提出一种低复杂度的信号检测算法,对天线索引集进行优化选择。结果表明,该提出的算法可以得到与ML(Maximum Likelihood,最大似然)检测算法近乎相同的误比特率性能,同时可以使计算复杂度降低90%以上;本文设计了小区搜索主同步信号捕获处理比较判决算法,可以准确得到同步点位置和小区组内ID,进一步提高了小区的搜索效率。这两种算法显著地提高了下行物理信道的消息解析效率。在20M系统带宽、122.88MHz系统工作时钟下对目标捕获识别系统中的小区搜索、信号检测、下行物理信道接收处理模块进行了功能仿真和上板验证。将捕获的系统消息、寻呼消息、随机接入消息进行解析,最终结果表明:MIB消息捕获率接近100%;SI消息捕获率达到98%;SIB消息捕获率达到92%;Paging消息捕获率达到93%;MSG4消息捕获率达到78%,目标捕获识别系统已经高效的完成了对目标的捕获识别任务。本文对时序资源和系统资源进行了全面的评估,FPGA芯片资源消耗率为23.6%,为后续项目的扩展提供了可能。