本发明公开一种基于FPGA的高精度多芯光纤时频同步系统及方法，该方法包括在时间传递方面利用时间编码和解码技术，使用FPGA作为系统的收发机，在发送端通过使用FPGA将秒脉冲信号转变为伪随机序列发送，随后在接收端根据伪随机序列的自相关特性恢复出秒脉冲信号，通过编解码的方式减少波形恶化对系统的影响，使得本地端经过长距离光纤传输后与远端的时间偏差尽可能的小。在频率传递方面利用FPGA通过检测发送的频率信号和回传的频率信号，并对它们的相位进行检测，作为相位调整的参考，从而实现对信号相位的动态调整，从而实现本地端和远端的的高稳定度时间频率参考信号高精度同步传输。