伪随机码同步是任何扩频通信系统中最为重要的部分，因此成为研究的热点，对短PN码捕获算法的研究已有较长时间，也取得了不少成熟的理论和实践成果。当前对伪随机码同步的研究主要集中在长PN码的快速捕获上，特别是长PN码的快速直接捕获。北斗二代导航系统就是一个典型的扩频通信系统，精密测距码的直接捕获作为北斗二代导航系统兼容型接收机的最为关键的技术之一，对今后该系统的成功运作起到非常重要的作用。 本文首先介绍了国内外对伪随机捕获的研究现状，主要是长PN码的研究状况。深入介绍了捕获的基本原理及其在通信系统中的重要性，详细列举了GPS中由C/A码捕获引导的P码间接捕获算法、基于FFT的GPS扩频码快速捕获技术和用平均相关实现C/A码的频域捕获等三种具有参考价值的相关捕获算法。 其次，本文简要介绍了PN码，对伪随机码的各种特性，特别是PN码序列的相关性，进行了深入的研究。然后，对我国第二代卫星导航系统工程作了简要介绍，罗列了项目的任务要求，重点分析任务书中对精密测距码捕获的功能指标和技术指标的要求。 再次，本文介绍了两种改进的长PN码捕获算法，由此提出一种新的长PN码快速直接捕获算法，即基于快速付立叶变换(FFT)的码元合并相关捕获算法。给出这种新算法的设计过程，并进行仿真，并对其性能进行了分析，从理论上证明算法的可行性。 最后，根据兼容型接收机的功能和技术指标要求，对所提出的快速直接算法进行了FPGA设计，给出了比较详细的设计过程，最终进行了硬件时序仿真，并将结果与理论分析和Matlab仿真结果相比较，验证了设计的正确性及方案的可行性。