近年来，卫星导航系统在经济社会发展和军事战略中的地位日益突出，越来越多的国家和地区开始重视卫星导航系统的研究与建设。信号捕获是接收机内信号处理的第一步，成功捕获导航信号后才能开始后续处理操作，其占据着接收机大量的硬件和计算资源。对卫星导航信号捕获算法，特别是快速捕获算法的研究，受到了国内外学者的广泛关注。本文从压缩感知（CS）理论的角度，研究卫星导航信号的快速捕获算法，以降低接收机的计算复杂度和硬件成本。
　　本文先研究传统卫星导航信号捕获算法，再研究压缩感知理论，最后以这两个研究点为基础，研究基于压缩感知的卫星导航信号捕获算法。在传统卫星导航信号捕获算法研究方面，本文提出了一种改进的短码捕获算法——恒峰值补零（PCZP）算法，该算法提高了补零（ZP）法性能的稳定性。在压缩感知理论研究方面，本文提出了一种改进的正交匹配追踪（OMP）重构算法——块搜索精炼正交匹配追踪（BROMP）算法，该算法提高了OMP算法的重构性能，并降低了其算法复杂度。最后，本文建立了一种压缩感知理论下的卫星导航信号模型，提出了基于压缩感知的短码和长码的捕获方案，减少了捕获过程中的匹配次数，降低了算法复杂度。方案中使用的测量矩阵满足Welch界的下界条件，使得信噪比损失最小。本文研究的基于压缩感知的卫星导航信号捕获方案，为信号捕获性能与复杂度之间提供了一种权衡选择。