随着全球导航系统的发展,卫星导航技术也逐步成熟,并在生产生活的各个方面得到了迅速的普及和应用。但是在某些特定的应用场景比如高铁、火箭等高动态环境中,普通导航接收机难以达到理想的效果,因此如何使接收机在高动态环境中达到理想的导航定位效果是目前导航技术研究的重点内容。接收机在完成导航定位功能的过程中,捕获是其中的基本环节。接收机捕获过程的效率会直接影响整个接收机的工作效率,因此对卫星导航信号的快速捕获算法的研究与实现是目前高动态导航技术研究的热点之一。本文针对接收机平台设计复杂,捕获速度慢、硬件资源消耗大等问题进行了改进,具体研究工作如下:1)针对匹配滤波快速捕获算法资源消耗过大,而基于FFT的并行捕获算法难以满足高动态环境中快速捕获的要求等问题。提出了一种匹配滤波和FFT并行捕获相结合的捕获算法。在对PMF-FFT算法理论分析的基础之上,使用MATLAB对该算法的设计方案进行仿真验证,通过仿真证明了该算法良好的捕获性能。2)针对目前国内接收机大部分都是使用DSP或ARM加FPGA的组合模式带来的硬件设计复杂,成本偏高的问题。提出了使用XILINX推出的异构架构芯片ZYNQ作为接收机核心芯片的设计方案,不仅简化了接收机的硬件设计也降低了资源成本。3)针对ZYNQ中包含PS和PL两部分的天然优势,提出了基于ZYNQ的软硬件协同应用的接口设计方案,通过ILA核抓取PS与PL之间信号的方式验证了该接口功能正确,符合使用要求,同时还具有易于应用的特点。4)以PS与PL之间的通信接口作为软硬件协同基础,在PS中编写捕获略算法,在PL中采用自顶而下的设计思想,模块化的编写以PMF-FFT捕获算法为核心的捕获方案,其中包含下变频模块、数据预处理模块、门限判决模块等内容。设计模拟源输出仿真的卫星信号,同时结合硬件描述语言编写模块的仿真文件,共同对各个模块进行功能验证,经测试证明各模块功能正确,整体达到快速捕获的要求。