目前,高轨航天器自主导航技术是我国迫切需要发展的航天新技术之一,在高轨航天器上使用导航接收机已成为各类工程应用的热点。高轨航天器导航接收机与陆地接收机应用最大的不同在于,前者需要接收来自地球对面的导航卫星信号。由于信号传播路径的增加,导致了路径损耗过大和接收信号微弱问题。因此,开展高轨北斗弱信号捕获技术研究十分必要。本文对高轨接收北斗信号特性进行了仿真,从而确定了弱信号捕获算法的接收功率门限值。在信号搜索方面,分析了串行捕获算法、基于FFT的并行码相位捕获算法的优缺点;在处理增益累积方面,对相干累积、非相干累积和差分相干累积进行了对比分析;在消除数据码相位跳变方面,对半比特和全比特累积方法进行了分析。针对传统的差分相干算法不适合应用于全比特累积算法的情况,提出了基于全比特改进的差分相干算法,解决了信号无法长时间累积的问题,从而提高了北斗弱信号的处理增益。通过MATLAB对传统的非相干算法和改进后的算法分别进行了仿真,验证了改进后的算法在北斗弱信号捕获性能方面具有明显的优势,同时,对改进的算法所能捕获信号的最低信号功率进行了仿真,仿真结果表明,改进的算法除了能够实现-175dBW北斗弱信号的捕获外,还可以实现信号功率低至-178dBW的弱信号的捕获,完全能够达到本课题的技术指标要求。