随着我国“北斗三号”组网卫星的成功发射,北斗卫星导航系统的产业化进程也逐步加快。北斗卫星导航接收机在高动态、高精度领域的研制已逐步成熟,然而在室内、密林、城市等弱信号环境中,由于噪声、多径、射频干扰等影响,卫星信号的捕获、跟踪、同步都变得非常困难,接收机导航定位性能也急剧下降。我国北斗卫星导航接收机有关弱信号处理的技术还处于初级阶段,所以非常有必要对北斗高灵敏度卫星导航接收机进行深入研究。本文提出了一种基于FPGA+DSP的北斗高灵敏度卫星导航接收机设计与实现方案,对硬件架构及关键芯片进行了说明,然后基于北斗弱信号的特性和“北斗二号”卫星导航系统B1频点MEO/IGSO卫星信号结构,对低信噪比下的基带数字信号处理和导航信息解算进行了研究。在并行码相位搜索捕获法的基础之上,增加了信号的积分过程,对比了几种信号累积算法和信号累积过程中克服导航电文跳变的算法,并分析了相干积分和非相干积分的信噪比增益以及捕获阶段NH码的剥离方法,结合先粗捕再精捕的捕获策略,实现了对北斗弱信号多普勒频率和码相位的有效捕获。跟踪环路采用载波环辅助码环的策略,分析了不同跟踪阶段的环路阶数与组合方式及对应的带宽设计,实现了对北斗弱信号的稳定持续跟踪。根据二次调制的NH码、主码与卫星信号数据比特的关系,提出了北斗弱信号位同步方法。最后分析了弱信号载噪比的改善方法,并验证了接收机PVT性能。通过对模拟器信号及实际海边低仰角信号的测试,北斗高灵敏度卫星导航接收机工作性能稳定,捕获灵敏度可达-145dBm,跟踪灵敏度可达-148dBm,满足了弱信号下利用卫星导航接收机进行定位的需求。