全球定位系统（NAVSTAR Global Positioning System, GPS）是美国在上世纪七十年代开始研制,于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统,具有高精度、全天候、全覆盖等优点。在常见的交通、测绘、精确授时等领域都有着广泛的应用。 随着集成电路技术的突破性发展,微处理器和芯片集成度有了长足的进步,由专用硬件电路进行信号捕获的运算,可以极大的提高计算能力,降低功耗；由处理器判断运算结果、调整运算方案,可以提高整个捕获过程中的灵活性。所以在基带芯片中采用硬件运算和软件控制相结合的方式,是最有竞争力的方案。 本文首先介绍了GPS的基础知识,然后介绍了GPS技术中使用的扩频通信的信号特征和结构,并在此基础上介绍了常用于专用集成电路（Application Specific Integrated Circuits, ASIC）的线性滑动相关捕获算法。针对弱信号的特点,重点研究了所需时间短的频域循环相关捕获算法,相干积分和非相干积分运算对捕获性能的影响,以及在捕获微弱信号的过程中,长时间积分运算时进行码相位补偿对的重要性。在硬件电路实现的过程中,考虑到电路的复杂度和硬件资源,采用了平均采样的方法,降低了逻辑的复杂性,并且减小了电路面积。本课题中详细的给出了捕获硬件电路中各个模块的原理、功能以及仿真结果。捕获电路的功能和性能在现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）中得到了验证。本文在最后给出了捕获电路在台积电（TSMC） 65纳米的Low Power工艺库下的面积。 本文讨论的微弱GPS捕获算法普遍适用于的扩频通信的信号捕获,算法和实现方案,对研究下一代的导航定位系统,对“伽利略”或者“北斗”都有一定的借鉴意义。