GPS是当前拥有客户最多的一款卫星导航定位系统，在卫星导航定位领域中占有重要位置。在高动态情形下，由于GPS接收机和卫星之间的高速相对运动，信号载频会引起较大的多普勒频移及变化率，影响了GPS信号的捕获准确率，信号的捕获是GPS接收机算法研究中较为关注的问题，本文以高动态环境下的GPS导航定位系统为研究对象，研究适合的GPS信号捕获算法，为进一步扩展GPS导航在高动态环境中的应用提供理论支撑。本文针对高动态环境下信号的特点，论述了时域滑动相关算法和FFT快速捕获算法，从捕获时间和运算量上对两种算法对比分析，证明了FFT快速捕获算法更适合应用在高动态环境下。在FFT快速捕获算法理论基础上，对该算法进行了改进，通过C/A码性能仿真验证了改进后算法的正确性。针对FPGA设计电路，本文研究了捕获电路逻辑设计方面的相关问题，完成了相关模块在FPGA上的实现方法，这些模块包括：时钟模块、载波模块、C/A码发生器模块、平均采样模块、复数乘法器模块、FFT/IFFT模块和峰值检测模块。为了节省FPGA资源降低成本，本文利用IP核简化FFT/IFFT模块，并通过使用加法器降低实数乘法器数量改进复数乘法器。本设计利用ISE仿真开发软件完成功能模块的开发任务，利用VHDL硬件描述语言实现捕获算法相关模块的功能。本设计应用在高动态情况下，解决了多普勒效应对GPS信号造成的干扰，并简化了GPS信号捕获过程，减小了信号捕获的运算量，具有一定的实用性。高动态GPS信号捕获算法的研究，能够为我国导航系统相关领域提供参考，具有一定的现实意义和应用前景。