本文首先介绍了GPS及其他一些导航定位系统的发展历史,并阐述了当前导航定位产品的发展情况,重点分析了GPS导航定位技术对国内导航技术发展的重要意义。在此分析基础上,分析了GPS系统的导航接收原理、扩频技术理论基础,以及信号捕获的数字相关器核心技术。本文的重点是研究GPS接收机信号捕获时的数据处理算法及其硬件逻辑电路结构设计。设计过程中,对于常见的捕获方法进行了理论上的概括、阐述。从理论上分析了它们的一些缺点,并因此提出了自己的信号相关算法。本文采用滑动相关算法,并结合FFT方法、长数据的非相干捕获理论,把信号的捕获分成两级运算,从而有效的捕获扩频信号。设计中首先较为详细分析了算法,并利用Matlab中的Simulink工具包生成GPS中频信号,然后对算法进行了仿真分析,验证其算法的可行性,得到了仿真结果。然后就相关器的处理在FPGA中进行了针对硬件的详细设计,其包括了本地载波NCO、本地码生成器等各个模块,并针对数字相关器通道内部进行了详细的设计,这一硬件设计在Altera的Cyclonell平台上验证实现。算法设计的仿真结果表明,本算法可以在同等的捕获条件和参数设置下,并且在高灵敏度的捕获情况下,最小捕获时间达到100ms,这样可以使得设备性能更优。