扩频技术在卫星导航测距领域得到了广泛的应用,而扩频信号的同步是扩频技术研究的一个关键问题,其包括了扩频信号的捕获和跟踪。扩频信号的捕获过程,既要完成对载波频率的捕获,又要完成伪码相位的捕获,且高动态下由于载体的机动速度及其导数经常在很大的范围内变化,导致扩频信号具有高达上百kHz的多普勒频移,大大增加了捕获和跟踪的难度。本文在深入研究扩展频谱信号基本捕获和跟踪的方法之上,对高动态环境中扩频信号的捕获和跟踪的关键问题进行了理论分析,提出适合高动态条件下的捕获和跟踪方案,并对其进行了仿真和部分模块的FPGA实现,主要内容有:首先,对多种扩频信号捕获算法进行深入的研究与分析,针对高动态条件对信号捕获的要求,提出一种基于部分匹配滤波(PMF)算法的延时叠加和相干累加相结合的扩频信号快速捕获方案,并对其性能进行仿真验证。其次,分析了几种典型的信号参数估计算法,针对高动态环境的特殊性,选择AFC算法实现环路,其中伪码跟踪采用非相干超前-滞后锁定环,并利用载波跟踪进行辅助,载波跟踪采用四相鉴频器、叉积自动频率跟踪环和科斯塔斯环相结合的方案,并利用Matlab对其进行了仿真。最后,在理论分析的基础之上,完成了扩频信号同步单元核心模块的FPGA设计与功能仿真。