本发明公开了一种高动态非相干直扩信号差分捕获系统，所述差分捕获系统包括：积分采样缓存模块、分组数据压缩模块、本地伪码模块、频率处理支路、相位处理支路、峰值搜索模块和检测解算模块；其中，分组数据压缩模块对采样数据进行分组数据压缩处理，频率处理支路采用非线性变换和大点数的快速傅里叶变换，相位处理支路共轭差分模块对采样数据进行共轭差分处理，异或差分模块对本地伪码进行异或差分处理，峰值搜索模块采用比较搜索的方法得到积分峰值及其所在指数，采用加权平均的方法得到自适应检测门限，检测解算模块采用积分峰值与自适应检测门限作比较判决的方法检测接收信号，解算得到载波多普勒频移、直扩码相位。