近几年来，随着全球卫星导航技术的迅速发展，GPS系统也在不断的更新换代。GPS接收机已从硬件接收机逐渐过渡为软件接收机，通过软件来实现对卫星导航信号的基带处理，解决了硬件更新换代慢、成本高的难题，同时也能满足对多种卫星导航系统信号的兼容。卫星导航信号基带处理的第一步就是对信号的捕获，捕获算法的性能在很大程度上决定了软件接收机的性能，因此对捕获算法的优化具有十分重要的理论和实践意义。本文主要针对GPS信号捕获进行了深入的研究，具体的工作成果及创新如下所述：首先，系统研究了GPS基础知识及软件接收机的架构，GPS信号特性及生成原理，重点分析了GPS信号捕获算法原理及常用的快速捕获算法和微弱信号捕获算法，并在此基础上提出了本文改进的算法。其次，通过MATLAB-Simulink仿真工具，分别实现了GPS模拟信号的生成、典型的基于FFT的GPS信号快速捕获算法及本文改进的GPS微弱信号捕获算法的仿真，并对传统算法和本文改进算法的实验结果进行对比分析，证明本文算法的改进之处，生成的GPS模拟信号为后续捕获算法的研究提供了初始信号。本文的创新之处在于对GPS微弱信号捕获算法的改进，将逐级干扰对消算法与简易差分相干积累算法相结合，前者可有效消除强信号互相关干扰，后者可在短时间中实现对弱信号的捕获，有效利用两者优势，可成功捕获载噪比低达15dB/Hz的GPS微弱信号，并通过自动调整累加时间来缩短捕获时间，在提高接收机的灵敏度的同时实现快速捕获。