GPS软件接收机技术是基于软件无线电(SDR)思想在普通软件平台上对GPS中频数字信号进行处理,完成GPS信号的捕获、跟踪、解调等功能,最后实现导航定位的技术。这种技术由于采用较少的硬件外设,使得大多数信号处理任务都可以在可编程的软件平台上完成,与基于硬件的传统接收机技术相比具有更大的灵活性、经济性、模块化、可视化等众多优点,因而更符合全球卫星导航系统快速发展的需要,正在成为卫星导航领域内的一个重要发展方向和研究热点。本文主要针对GPS软件接收机技术中信号捕获、跟踪等关键算法展开研究。首先,本文从软件无线电技术的定义出发,简单概括了GPS软件接收机与基于硬件的传统接收机相比所具有的优势,描述了全球导航卫星系统软件接收机的通用结构以及GPS软件接收机信号处理的基本原理。然后介绍了GPS信号的扩频调制方式及其特点,重点研究了C/A码的相关特性,这是后文算法的重要基础;分析了多普勒效应对GPS信号中载波和伪码的影响;在此基础上进行了中频数字信号的仿真,在算法研究初期为实验提供了重要的数据。其后重点分析了基于FFT的频域快速捕获方法,采用实测数据对频域和传统的时域捕获算法进行了对比分析,结果表明频域算法极大地减少了捕获耗时。基于频域算法介绍了弱信号捕获的两种常用方法:相干积分法和非相干积分法,并采用实测数据进行了对比分析,结果显示非相干算法具有较好的捕获效果。信号的捕获结果需要进行检测和确认,在介绍常用检测算法的基础上提出了采用多普勒和伪码相位信息辅助检测的算法,实验表明该算法具有一定的可行性和实用性。最后研究了跟踪伪码的超前滞后延迟锁定环和跟踪载波的科斯塔斯锁相环的原理和实现方法,并用实测数据进行了跟踪解调实验,结果验证了跟踪算法的可行性和有效性。