本发明属于通信技术领域，涉及一种适用于高速运动场景的同步帧结构及其同步方法。本发明所提出一种同步帧结构设计，同步帧包括依次拼接的第一同步头、第二同步头、第三同步头，并且第一同步头、第二同步头和第三同步头经过了DDC_num倍插值，DDC_num为正整数，第一同步头为将长度为L的第一PN序列复制Sync1_num份并依次拼接，采用长度为L的第二PN序列作为第二同步头，第三同步头为将长度为L的第三PN序列复制Sync3_num份并依次拼接。根据所给的实施例能够抵抗[‑400kHz，400kHz]的频偏和10.48576ms以内的时延，并在‑25dB信噪比下达到99％以上的捕获概率，具有隐蔽性，适用于TDMA时分复用帧并可灵活调配时隙进行突发通信，并可通过简单灵活的扩展能够实现更宽的抗频偏性能和抗时延性能。