在星间链路扩频通信系统中,通常采用同步头引导数据段的方式进行数据打包收发,为了满足低信噪比条件下稳定收发需求,要求扩频码序列有足够长度以提高捕获概率,并且具有抗干扰性、保密性强的特点。而长码一般具有较高码速率,且单周期持续时间长,给直接快速捕获造成了很大的困难;如何对长码捕获算法的计算量、捕获精度、捕获速度等因素做出足够的优化,在毫秒级的时间窗口内完成长码快速捕获,是一个难题。以此问题为基础,论文主要从改进和实现长码捕获算法入手进行研究探讨,解决了以下几个关键技术问题:(1)长码在捕获中的关键特性分析,并据此总结经典捕获方法在处理长码捕获问题中的优劣势;(2)使用基于部分相关并行相位法完成长码快速捕获,并就算法流程和捕获效果进行分析,据此建立起符合项目要求的快速和高增益的捕获准则;(3)就捕获系统特点给出长码快速捕获系统在Xilinx UltraSccale+平台上的实现方案,并对各个主要模块的工作方式和流程进行详细的分析。本文在最后给出了本长码捕获系统的原型,并通过构建仿真和实际测试,证明了这些技术的可行性和有效性,以期为后续接收系统开发提供一定的参考价值。