扩频测距由于其无模糊距离远、测量精度高、抗干扰能力强、安全性和保密性好,容易实现频率资源共享等特点,在航天测控领域的应用越来越广泛。本文设计并实现了大多普勒频移下的扩频体制测距系统,重点研究了伪码同步和载波同步。伪码同步又分为伪码捕获和伪码跟踪,载波同步分为载波的频偏估计和锁相环精确跟踪。根据系统要求,提出了基于FFT抗频偏捕获算法,在分段数为256时,仍能在700kHz频偏下正常工作,大大提高了系统的抗频偏性能,通过理论分析和仿真验证,得出匹配滤波器分段数越多,抗频偏性能越好；FFT的运算点数越多,频谱泄漏损失越小,归一化相关输出值越大,FFT的计算分辨率越高,系统的捕获概率也就越大。提出的载波频偏估计及预处理方案,最大优点是可以把大的频偏减小在一定的范围内。实现了Costas环的数字化设计,重点阐述了环路中重要参数的设计,环路等效噪声带宽越小,捕获时间越长,但抗噪性能越好,实际应用时要根据具体情况合理设计。设计码跟踪环鉴相器时采用了能量检测器,不同于普通锁相环。使用单码测距方案,实现了测距精度为1ns。用FPGA实现本系统,使系统能正常工作。