随着GPS应用领域的不断扩大和GPS技术的迅猛发展,GPS产品的升级、更新和换代的速度越来越快,以硬件为基础的传统上的GPS接收机已经无法适应这种新的挑战。而基于软件无线电技术的GPS软件接收机可通过改变应用程序快速实现接收机的升级、换代。本文设计了一种基于USB2.0技术的GPS软件接收机系统。该系统主要包括两部分内容：USB数据采集系统软硬件设计和GPS软件接收机的仿真与实现。本文从基于GP2010的射频前端、FPGA中频处理电路、USB数据传输电路和USB固件程序设计四个方面对USB数据采集系统软硬件平台进行了详细的介绍。在PC上,采用Matlab软件对GPS接收机算法进行了分析、仿真与实现。GPS软件接收机算法主要包括捕获、跟踪与解算模块,其中GPS信号的捕获采用的是基于码相位的FFT捕获算法；GPS信号的跟踪采用的是科斯塔斯环辅助超前滞后延迟锁相环(码环)的跟踪方案；用户位置的解算重点研究了GPS导航数据信息的解码、GPS伪距与信号发射时刻的提取、卫星位置的计算和基于最小二乘算法的用户位置的计算。全文分析了GPS软件接收机系统结构、发展现状和GPS L1信号结构,设计了基于USB的GPS信号中频数据采集软硬件系统,开发了GPS软件接收机应用程序。最后对该系统进行了实际测量,结果验证了GPS信号采集系统和GPS软件接收系统的正确性和可靠性。为卫星导航接收机新算法的研究与开发提供了方便实用的软硬件平台。