随着我国北斗系统建设进程的加快,俄罗斯GLONASS和美国GPS现代化的推进,全球导航卫星系统GNSS的应用愈来愈广泛,组合导航将逐步取代单频点导航。GNSS接收机融合了GPS、GLONASS和北斗等卫星的处理机制,能为用户提供更精确的导航定位。但是对弱信号灵敏度的提高和高动态信号成功截获,GNSS接收机同样需要更优的算法来支撑。本文研究了GNSS接收机的捕获算法,重点针对弱信号的捕获提出了灵敏度的提高方案。主要内容如下：首先,对GNSS系统做了总体的介绍,从源端分析了卫星信号的特征,并对接收机的通信理论做了详细阐述。同时,从整体上设计了GNSS接收机。其次,构建了一种时频二维搜索算法—“多段匹配滤波器+FFT”架构的捕获算法,详细分析了该算法的捕获性能和验证策略。而且,列出了在工程实现中捕获部分对外的接口。再次,研究了接收机捕获灵敏度的提高方法,即比特跳变检测和大块并行相关。并对现有算法中的降采样、非相关累加做出了改善,分别用CIC降采样滤波器和差分相干累加来代替,使灵敏度有2-3dB左右的提高。各式各样的干扰严重影响信号的捕获,所以本文专门对转发式干扰做了研究。这些算法的优越性在理论仿真与实际测试中都得到了很好的验证。最后,本文对捕获模块载波NCO、码NCO以及时频二维搜索的FPGA实现方案列出。针对资源的有限性,文章还提出了比特压缩方法来节省资源,设计中将RAM单元从9bit压缩到7bit,节省了245K的RAM资源。