GPS接收机的关键技术主要有五项,依次为GOLD码捕获技术、GOLD码跟踪技术、载波跟踪技术、位同步技术和帧同步技术。其中,信号的捕获、码跟踪、载波跟踪是GPS接收机正常工作的基础。不同场合GPS应用的不同,除了体现在应用处理模块的算法上有所不同外,主要区别在于GPS信号的捕获与跟踪方面的性能要求。所以可以说GPS信号的捕获和跟踪技术是GPS接收机的核心技术。本文的主要工作是利用matlab平台仿真GPS数字中频信号,并借助这些仿真信号完成对GPS信号的捕获和跟踪性能的研究,还研究了在高动态环境下如何实施捕获和跟踪。本文先阐述了GPS信号的生成原理,GPS软件接收机的系统构架,GPS信号捕获和跟踪的原理。利用FFT相关法进行时间和频率并行搜索,超前-滞后结构形式的延迟锁定环(DDL)进行伪码跟踪和科斯塔斯载波跟踪环进行载波跟踪的算法。针对高动态环境下的信号捕获与跟踪,在提高捕获性能的方面,提出了一种基于FFT的粗捕获与精捕获相结合的捕获方法。在跟踪方面,采用了基于卡尔曼滤波的载波跟踪环来提高跟踪环的性能。然后,利用MATLAB软件实现GPS信号的仿真,并利用此仿真信号对所提出的信号的捕获和跟踪算法进行了仿真。仿真结果表明,所提算法达到了预期设计的目标。