全球导航卫星系统（GNSS，Global Navigation Satellite System）的应用日益广泛，可在全球范围内全天候为各类不同用户提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务，它在人民生活中的地位越来越重要。导航是以定位为基础的，要想完成对目标的定位，接收机接收到的可见卫星至少4颗。目前，接收机在没有遮挡的情况下能够顺利完成定位，但当环境比较恶劣时，比如在室内、地道等情况下，传统的接收机就会收到少于3颗可视卫星信号。因此提高接收机的灵敏度是目前研究的热门问题之一，提高接收机的灵敏度最关键的问题是对弱信号的基带处理，其中弱信号的捕获与跟踪是重中之重。本文主要研究了高灵敏GNSS信号的捕获和跟踪算法及其实现技术。首先对导航的原理及其信号组成进行分析，为接下来的GNSS信号捕获和跟踪处理做基础。然后本文对GNSS信号的捕获算法进行研究，其中包括一些传统的捕获算法，如：串行捕获和并行码相位捕获。在此基础上，对高灵敏信号的捕获算法进行研究，改进的二倍分组块补零算法（Modify Double Block Zero Padding, MDBZP）是其中一种有效的算法，该方法针对长时间的相干积分和非相干积分采取多种措施，能够有效的捕获低至15dB-Hz的C/A码弱信号。本文针对高灵敏信号的捕获算法进行MATLAB仿真验证，并对其进行FPGA实现设计，模块划分，使其分块设计实现。最后是对GNSS信号的跟踪算法研究，包括载波环和码环的实现。而在弱信号情况下，传统的跟踪方法不能跟踪信号，因此采用卡尔曼滤波算法来实现微弱信号的跟踪。本文对跟踪算法进行了MATLAB仿真验证，结果表明，此跟踪算法对低至27dB-Hz的弱信号具有较好地跟踪能力。