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目前,卫星导航定位在生活中越来越常见,已成为了日常生活中不可或缺的一项重要应用。为了能更好地提供服务,针对导航卫星信号的捕获与跟踪的研究有着重大的意义。在导航接收机中,卫星信号的捕获作为基带信号处理的关键一环,对导航接收机的性能有着重要影响。基于BOC调制的信号调制方式在新一代导航卫星系统的信号调制方式中越来越常见,相比起传统的调制方式,它的捕获结果精度更高,抗干扰能力更强,但是它的自相关函数存在着的多峰效应,也给捕获算法的设计带来了难度。本文主要研究导航卫星系统的高阶BOC信号捕获的研究以及FPGA验证。本文首先介绍了卫星导航原理,介绍了北斗卫星导航系统信号的生成方式和信号序列的特点,介绍了BOC调制信号的生成和BOC信号的相关性质,作为捕获算法研究的理论基础。然后,分析了信号捕获的实质是对卫星编号、多普勒频移和码片延迟的三维搜索过程,并介绍了三种经典的捕获算法:时域串行捕获,频域并行捕获和时域并行捕获,并利用这三种方法对BOC(15,2.5)调制信号进行捕获仿真。接着,讨论并研究了ASPeCT、相关函数重构、基于BPSK-like的改进余弦副载波消除这三种针对BOC信号的算法,并对其进行仿真与比较。本文根据高阶BOC信号的特点,设计了副载波消除时域并行捕获峰值检测(TPA-SC)算法,并结合平均采样法,优化了算法的整体复杂度。在40dB·Hz的载噪比环境下,算法能保证在虚警概率不超过0.001时,捕获概率在0.9以上。最后,本次设计进行了相应的FPGA实现与验证,使用Verilog HDL硬件编程语言,先在ISE平台对算法划分模块编程实现,进行了整体算法的仿真与FPGA功能验证,最后在Xilinx VC707套件FPGA开发板上实现TPA-SC算法并对算法进行板级测试验证,证明了算法的可行性和正确性。本次设计的副载波消除时域并行捕获(TPA-SC)峰值检测算法可以在一定的场景下,对高阶BOC调制信号进行捕获,并能满足导航接收机的性能要求,性能良好的同时,也具备了实用性。