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为了降低P码直捕运算量和减少捕获时间，提出了一种新的算法，在利用FFT进行相关处理和频域并行搜索的基础上，通过时频联合算法扩展了每一次码相位和载波多普勒频偏的搜索范围。另外，为了解决由于时频联合算法所带来的模糊度问题，提出利用Q路信号的频谱特性，通过对Q路信号相关值的提取，在不损失信噪比的前提下，有效地提高了各多普勒补偿支路对载波频率偏移的分辨能力。在Matlab仿真环境下对新算法的捕获性能进行了分析，仿真结果表明，该算法能够更快地实现待定范围内的搜索，同时保证了快速捕获算法的有效性，减少了捕获时间，是一种快速高效的GPS信号P码直接捕获算法。