全球定位系统（GPS，即Global Position System）从开始运行到现在，与人们的生活越来越紧密，现在已经被运用到各个领域。随着我国北斗二代卫星的发射，使得我国对全球定位系统的研究有了一个新的契机。GPS接收机作为人们使用全球定位系统的接口，与人们的关系最为密切，同时也是研究的重点。　　 典型的GPS接收机的工作顺序为信号搜索捕获、信号跟踪继而导航解算，GPS接收机的信号搜索捕获是GPS接收机进行信号处理的基础。实际接收的GPS信号对于GPS算法的研究并不理想，而GPS信号仿真器价格昂贵且灵活性差。本论文主要研究分析GPS信号的搜索捕获，设计了一个GPS中频信号源，对搜索算法进行仿真，并对搜索算法的主要模块进行了硬件实现。　　 本论文首先简要阐述了GPS系统的组成，分析了GPS信号的结构，对硬件接收机和软件接收机进行了介绍，分析了接收机的工作原理。在此基础上，对GPS信号捕获原理、搜索策略进行了详细分析，阐述了GPS信号捕获的参数的选择，然后分析了基于FFT的时域并行捕获算法以及二次精频频率捕获。　　 本论文设计了一个GPS中频信号源，该信号源采用Simulink模块进行设计，具有较强的灵活性和重用性，通过参数的简单设置可生成L1载频上任意的卫星信号。对GPS信号捕获算法进行设计，并用Matlab进行编程实现。使用设计的中频信号源生成中频信号，运用编程实现的算法对生成信号进行捕获仿真。在参考相关文献基础上进行仿真时，分别对粗频频率捕获和精频频率捕获的情况进行了分析，使用不同间隔对不同信噪比的高斯白噪声干扰情况下的GPS信号进行了捕获，画出捕获频率与设定频率之间的偏差随信噪比的变化趋势图，并分析了导航数据跳变对捕获的影响。　　 在完成算法的软件仿真的基础上，运用FPGA（Field Programmable Gate Array）技术对捕获过程的硬件实现进行了分析，并使用Verilog HDL对主要模块进行编程仿真，完成了C/A码发生器、载波NCO（Numeric Control Oscillator）、蝶形运算单元地址、复数乘法器、峰值检测模块等模块的仿真验证。