为实现伪卫星自组织网络高精度时频同步，设计了一种应用SCPA结构的伪卫星时频同步系统。该系统以FPGA和DSP作为核心基带处理芯片，集成了高速数模转换与模数转换电路以及上下变频电路。详细介绍了伪卫星双向伪距测量技术和时频同步设计方案及实现。系统测试结果表明，伪卫星系统星间载波相位同步误差小于0.1 Hz，时间同步精度优于2 ns，可达到伪卫星自组织网络系统定位精度与授时精度要求。