北斗2代卫星导航定位系统是具有在海、陆、空进行全天候、高精度、自动化、高效益三维导航与定位能力的全球卫星导航与定位系统。北斗2代卫星导航系统空间段由35颗卫星组成,其建成后可以给中国及周边地区的用户提供三维导航与定位能力的服务,促进卫星导航与定位服务功能的产业化应用,满足用户信息交换的需要。在北斗2代卫星导航定位系统中,出于对保密、抗干扰、精确导航、精确制导和精确授时的需要,北斗2代导航卫星会发送高码片速率且不是周期序列的超长伪随机码。然而如何快速并且准确的捕获超长伪随机码却是一件非常有难度的事情,例如传统的基于顺序捕获的方法对捕获如此长的扩频伪随机码显得无能为力。本课题研究与实现的内容是北斗2代卫星导航定位接收机中最为关键的技术之一:超长伪随机码序列的快速直接捕获。本文首先阐述了扩频通信系统的特点及其类型,伪随机码的生成及其自相关和互相关特性,并着重分析了直接序列扩频通信系统的信息发送与接收的系统框图和直接序列扩频通信系统的抗干扰能力。目前在对卫星信号的捕获上主要使用两种方法:顺序捕获算法和并行捕获算法。本文介绍了现有的顺序捕获算法的原理并给出了捕获系统的框图,分析了平均捕获时间等捕获性能。串行捕获算法的易于实现,可是捕获时间很长,不能用于对超长伪随机码序列进行快速捕获。然后本文介绍了三种基于FFT的频域捕获算法,基于FFT的直接捕获算法、基于FFT的直接平均捕获算法、基于FFT的重叠平均捕获算法的基本原理与具体的实现方法并对这三种算法做了深入的比较与分析。最后,介绍了基于FFT的频域捕获算法的并行捕获算法FPGA实现的硬件平台、Quartus开发工具、CycloneIII芯片、高速硬件描述语言、Altera FFT MegaCore FFT变换核,并详细描述了基于FFT的重叠平均捕获算法的FPGA实现的系统功能描述、逻辑功能划分、核心子模块功能描述并对FPGA验证结果进行了系统的分析。