针对卫星通信第二代卫星数字电视广播(Digital Video Broadcasting-Satellite 2,DVB-S2)系统中可变的编码调制方式和物理层帧长,以及接收机需要工作在低至-2 dB的信噪比条件的要求,提出了一种基于DVB-S2帧头结构的最优相关间隔相关检测和双阈值峰值检测帧同步方法,并采用状态机控制PLS(Physical Layer Signaling)码解码,通过解出帧头信息快速跟踪下一帧头位置.仿真结果表明,该方法性能明显优于传统的SOF+PLSC(Start of Frame and Physical Layer Signaling Code)算法,并且能够适用于低信噪比条件和可变的编码调制方式.