随着科技的发展,全球定位系统(GPS)已深入我们的生活。但由于所采用的技术存在局限性,致使传统的定位系统可工作的环境受到较大限制。随着应用领域的不断拓宽,系统需要能够工作在信噪比更低、动态性更高以及干扰更强的环境中,这就对系统提出了更高的要求。导航接收机是GPS的使用终端,其中的同步系统是接收机能否正常工作的关键部分。为使定位系统能够工作在低信噪比、高动态和强干扰的环境中,本文将对导航接收机的同步系统和干扰抑制系统进行研究;在对导航接收机的结构和工作原理进行了分析后,结合GPS信号的特点指出在低信噪比、高动态和强干扰环境下系统同步的要点和难点。其主要内容如下:在低信噪比环境中的伪码捕获通常是利用增加信号的时间长度获得额外增益完成的。利用基于FFT的并行相关算法可以将信号分段并行进行计算,同时将对多普勒频率的分步多次搜索方式转换为同时搜索,从而降低计算量,减少了捕获时间。采用传统跟踪环对高动态环境中多普勒频率出现突变的GPS信号的载波进行跟踪,理论上需要通过增加跟踪带宽来实现。但跟踪环带宽增加的同时所带来的多余噪声会破坏跟踪的进行。利用扩展卡尔曼滤波对信号具有良好估计性能的特点,避免了由于带宽增加带来多余噪声破坏跟踪的问题,可以实现对高动态环境中的载波频率的跟踪。利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号具有良好聚焦性的特点,将线性调频干扰信号滤除后的GPS信号中的伪码仍具有良好自相关性,解决了强干扰环境中线性调频干扰信号会破坏伪码相关性从而影响到系统同步捕获的问题。本文还对不同环境中的信号进行了仿真测试,重点研究了捕获模型的捕获性能与热噪声强度、多普勒效应和干扰强度之间的关系,对不同环境中的捕获性能进行了对比分析和研究。