本文以战场机载数据链设计及终端研制为背景,对应用于大频偏、低信噪比环境下数字化直扩通信数据链终端的信号同步问题进行了研究。主要从大频偏捕获、伪码同步以及载波同步三个方面展开讨论,给出了适合本文研究背景下的数据链设计方案以及终端同步算法实现方案。文中首先介绍了无人机数据链发展现状以及使用扩频技术的无人机系统的优点,并对扩频通信技术的基本原理进行了介绍。随后介绍了本文研究课题背景下数据链的设计,并分析了系统的多普勒频移特性。建立系统频偏模型后,首先对组网模式信号同步方案进行研究,介绍了一种常用的时域二维串行搜索捕获算法,随后给出了一种适合在大频偏、低信噪比环境下的频偏捕获算法,该算法基于FFT频域预补偿原理,针对低信噪比的影响,本文引入了差分相干累积算法,该算法性能较传统的非相干累积算法有较大提升,之后给出了组网模式捕获完成后码相位跟踪与载波跟踪方案。对于扩频码较短、符号速率较高的数传模式,本文使用基于匹配滤波的同步算法,能够合理地利用资源并快速完成该模式下信号的同步。最后,根据硬件平台要求,给出了硬件平台的实现方案,并给出了软件实现的框图和测试结果。