北斗卫星导航系统（Bei Dou Navigation Satellite System）自1994年开始启动建设,现如今已经实现了全面组网,为全球的国家以及人民提供相应的服务。作为我国自主研制的导航系统,其全面独立运行标志着我国在导航领域取得了极其重大的突破。B1C信号和B2a信号作为北斗三号新增加的提供给民众进行服务的信号,由于分层码结构以及数据、导频双通道等新技术的引入,导致接收机在处理信号时变得更加复杂。导航接收机在接收端对信号处理的核心任务是要完成信号解调,而要实现解调,首先要实现信号同步,接收机通过捕获模块实现对信号码相位和载波多普勒率的粗略同步。因此捕获性能的好坏关系到接收机能否正常运行,在此基础上,如何能够获得更优的捕获性能逐渐成为领域内专业学者以及科研机构的首要研究目标。论文主要研究工作如下:首先,介绍了北斗卫星导航系统组成结构以及定位原理,以此作为基础,引出B1C信号和B2a信号,然后分别对这两种信号的特性展开分析,并在Matlab平台上进行仿真验证。针对B1C信号和B2a信号拥有不同的调制方式,分别对其相应的捕获算法进行了介绍,通过比较,说明了各个算法的优缺点。然后基于导航电文比特翻转对捕获性能存在影响这一问题,进行仿真说明,给出相应的策略,为本文的研究提供理论综合基础。其次,由于高动态环境中,接收到的卫星信号存在着较大的多普勒频率估计误差,并且信号的变化率也比较大,在对信号进行捕获时,容易发生误捕或者捕获失败的情况,直接影响到系统性能。针对以上问题,提出了一种新的捕获算法。该算法在进行多普勒频率估计前,对信号进行插值操作,使得信号频谱主瓣内的谱线增多,同时利用Quinn算法能避免插值方向错误这一优势,使得可以充分利用更多的谱线信息,对峰值位置进行修正,以此获得更准确的多普勒频率估计值。最后通过Matlab进行仿真,验证了该捕获算法的可行性。最后,通过介绍信号调制方式以及特性,确定本文设计使用的基于分段相关+FFT的频域并行搜索捕获算法。然后在接收机硬件平台上,设计捕获系统的主要功能模块,具体包含电源模块、射频模块、伪码生成模块、载波生成模块、混频模块以及捕获判决模块等。通过在硬件平台以及Matlab平台上进行仿真验证分析,证明了该设计的适用性。