随着通信技术的不断发展,低轨卫星通信系统由于其轨道资源丰富、体积小及研制周期短等优点,越来越受到人们的重视。具有保密性好、截获概率低、抗干扰能力强等诸多优点的直接序列扩频系统通常被应用于低轨卫星通信中。然而,由于低轨卫星角速度大,相对地面的径向速度和加速度也比较高,这些因素导致其与地面终端通信的难度增加。首先,由于低轨卫星相对地面不断运动导致扩频接收机接收到的信号相对本地伪码存在高达几十KHz甚至上百KHz的载波多普勒频偏;其次,由于低轨卫星与地面终端通信时往往具有隐蔽性要求,由直接序列扩频技术的原理可知,需要对发送信号进行深度扩频;此外,由于低轨卫星不断小型化的发展趋势,导致可用于星上信号处理的硬件资源及功率资源越来越有限。因此,大动态深度扩频条件下的低复杂度伪码捕获技术研究意义重大。本课题研究基于FFT频域并行捕获的直接平均法,着眼于解决深度扩频条件下的伪码捕获问题,该方法在大多普勒条件下同样适用。本文首先通过计算得到本课题的系统参数;然后分析并仿真验证了频偏对相关峰的影响,接着通过仿真得到FFT捕获时频率的步进量,并以此频率步进量为依据对FFT频域并行捕获算法进行仿真验证;接着介绍了本课题讨论的直接平均法的原理、算法流程,并在资源及符号速率一定的条件下比较了直接平均法与FFT捕获的性能差异;此外,本文对直接平均法的检测概率、虚警概率公式进行了理论推导并分别给出其理论及仿真曲线;最后,本文对直接平均法进行硬件实现,文中分别介绍了其硬件实现结构框图及其FPGA软件设计框图及原理,并给出通过两种捕获方法分别在理想条件下及本课题噪声条件下得到的相关峰chipscope截图。结果表明,当给定硬件资源及符号速率时,直接平均法可工作在深度扩频条件下,且捕获性能优于FFT频域并行捕获法。