随着全球卫星导航技术的日渐成熟和广泛应用，高性能GPS接收机成为了当前研究的热点，其中，高性能GPS信号捕获技术是其关键环节。因此，本文对高性能GPS信号捕获技术进行了研究。论文主要研究工作归纳如下：GPS信号搜索策略的研究。主要仿真分析了单次判决、M/N检测器和唐搜索检测器的检测性能及平均驻留次数。实验结果表明：在M/N检测器取M=5，N=8的检测性能最佳条件下，唐搜索检测器的检测性能优于单次判决和5/8检测器的检测性能，且驻留次数介于两者之间。C/A码快速捕获算法的研究。GPS信号捕获是在卫星号、伪码相位和多普勒频率域上进行的三维搜索。从减少捕获算法的搜索维数角度出发，本文设计并实现了C/A码快速捕获算法，达到取消了搜索多普勒频率的操作，同时实现了并行搜索卫星号和伪码相位的目的。理论分析和仿真结果表明：与传统的FFT捕获法、点数压缩法和时延相乘法相比，设计算法的运算量分别减少了95%、90%和22%，其捕获时间分别减少了98%、96%和70%，大大地缩短了捕获时间，提高了捕获速度。弱信号捕获技术的研究。主要研究和实现了相干捕获算法、非相干捕获算法和差分相干捕获算法，并分析了这三种捕获算法的运算量和灵敏度，实验结果表明：在积分时间为20ms的条件下，差分相干捕获算法的灵敏度仅比相干捕获算法少1dB，而运算量仅为该算法的3%。因此，差分相干捕获算法最适合捕获微弱GPS信号。基于频率误差修正的广义差分捕获算法的研究。考虑到现有弱信号捕获算法中载波频偏误差对相关函数峰值的影响，本文设计并实现了基于频率误差修正的广义差分捕获算法，将频率误差应用于本地载波振荡器达到减小频偏误差的目的。理论推导和仿真结果表明：与差分相干捕获算法和广义差分捕获算法相比，设计算法的捕获灵敏度分别提高了4dB和3dB，并获得更高的捕获频偏精度，具有较强的噪声抑制能力，检测性能最佳。