随着各国卫星导航系统的持续发展和建设,卫星导航定位技术在现代高科技战争中的地位日趋关键,为了防止来自敌方的攻击和干扰,尤其保证导航系统在战时的可用性、可靠性和精准度,各大导航系统都设计了各自的军用导航信号方案,在信号体制、发射功率等各个方面进行了增强,以面对日益严峻的“导航战”局面,比如美国GPS的M码、中国北斗系统的军码等。军用信号较民用信号有更高的码速率、更长的伪码周期(永不重复),能够有效抵制敌方的干扰和截获,安全性更高,但同时也为己方增加了捕获难度。“打孔码”(puncture code)就是在此背景下提出的,是美军用来直接捕获M码的辅助手段,是在大时间不确定度下确保能够快速捕获M码的关键技术。“打孔码”辅助M码进行捕获,是跳时短码辅助长码直接捕获的一种典型实施案例。本课题对跳时短码捕获技术的研究,可以为所有军用长码信号的捕获设计提供理论支持,有利于进一步提高接收机对军码直接捕获的性能,增强算法的可用性。论文围绕GPS卫星导航系统跳时短码的捕获技术进行了深入的研究,取得了以下创新性成果:(1)针对跳时短码码速率高,存储资源占用过大的问题,采用PMF-FFT算法进行快速捕获,提高了对多普勒频偏的容忍度,能有效对抗相关峰峰值衰减现象,极大地扩展了频率搜索范围,缩短了捕获时间,及时释放存储资源,但代价是计算量的大大增加。针对跳时短码的非周期特性,本文对PMF-FFT算法进行了改进,利用FFT循环卷积实现线性相关,以牺牲部分存储资源为代价,极大减少了计算量。(2)针对上述模型中涉及的参数,综合考虑各参数之间的约束关系以及在各个捕获处理环节中不同参数组合的共同作用下的信噪比增益,给出了一种使得算法总运算时间最短的参数优化设计方法,达到降低算法计算量的目的。该方法将等效判决信噪比作为约束条件,以整体运算时间最小为目标,在兼顾系统损耗和捕获性能的前提下,设计了最优的参数组合,降低了捕获时间。(3)针对跳时短码捕获中存在的时间不确定度问题,给出了一种使用组合码快速匹配正确码型的方法。该方法将位于不确定区间内的K个相邻跳时短码码型叠加,同时进行匹配,并利用码相位移位方法对码型去模糊求解,使去模糊过程中的运算复杂度大大降低。适用于较高信噪比下快速捕获。最后,对论文的研究成果进行了总结,以及对下一步将要开展的工作提出展望。