随着我国第三代导航卫星顺利升空,我国已正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统,导航系统不管在民用还是军事方面都有着广泛的应用。导航接收机一般在高动态环境下工作,并且普遍有比较大的运动速度和加速度,因此,在本地信号与接收信号之间存在较大的多普勒频移和频移变化率。同时导航信号相对比较微弱,一般会选用扩频信号做为导航信号,因此为了成功解调出高动态扩频信号,必须先估计出信号的频偏和码相位,故本文重点研究了高动态环境下扩频信号的同步捕获技术。首先,本文对扩频通信技术原理进行了描述,然后分析了多普勒频移对扩频信号的影响,得出相关值在存在频偏的情况下性能会急剧下降,且扩频序列越长,对频偏越敏感。所以在高动态环境下,常规的同步方法如滑动相关法和频域匹配滤波法将无法工作。对此,仅仅在时间域上对接收到的信号进行相关难以实现大频偏下的信号捕获,需要结合频率域进行搜索,故简要介绍了时频二维搜索方法的基本原理。接着,本文对比了几种同步捕获算法并进行了matlab仿真验证。发现直接差分相干积累虽然不受频偏的影响,但对噪声却很敏感。然后给出了三种基于部分匹配滤波(Partial Matching Filtering,PMF)的同步捕获技术,分别是PMF非相干积累、PMF差分相干积累和PMF-FFT同步算法,其中PMF-FFT算法的性能最佳,而且在完成码相位搜索的同时还可以对频偏进行估计,因此我们选择该方法做为系统实现的算法。但PMF-FFT算法存在扇贝损失这一特性,对此本文采用补零的方式进行改进,一定程度上降低了扇贝损失的影响。然后,在同步位置判决时采用了多相关峰值判决替代了门限判决,降低了对噪声估计的依赖性,并且有效的提高了捕获概率。为了对抗更大的频偏,本文还采用了频率串行搜索的方法来扩展抗频偏范围。同时,本文还提出一种三角校正的方法来缩小同步位置误差,并经过仿真验证了此方法的有效性。最后,在基于K7410T芯片的FPGA开发平台上,搭建了高动态扩频通信系统,实现了扩频信号的正常发送和接收,并对该系统进行了硬件测试,测试结果达到了性能要求。