全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)正在扮演着越来越重要的角色，同时也在面临着各种各样的挑战。当前卫星导航信号的扩频调制方案是直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)，而截获技术的发展给DSSS信号的安全性带来了严重的威胁。本文旨在研究新型的扩频调制方法，以提高卫星导航信号的抗截获能力，提升GNSS的安全性和可靠性。
　　本文以提升卫星导航信号的抗截获能力为目标，提出了一种跳相扩频调制方法，并将其作为卫星导航信号的扩频调制方案。跳相扩频调制方法的基本思想是使信号的相位在跳相序列的控制下进行相应跳变。通过对跳相扩频导航信号自相关函数和功率谱密度的分析可知，跳相扩频调制适用于卫星导航，且具备更高的灵活性。仿真结果表明，跳相扩频调制方法能提高卫星导航信号的抗截获能力，DSSS可以被看作是一种二进制的跳相扩频调制特例。
　　跳相扩频调制的引入给接收端带来了新的挑战，增加了接收端的复杂度。为了从接收端验证跳相扩频调制方法的可行性，本文研究了跳相扩频导航信号的同步算法，采用的基本思想是使用复数相关运算代替原本的实数相关运算。本文分析了信号检测原理并设计了一种跳相扩频导航信号的快速捕获算法，然后通过仿真验证了这种捕获算法的正确性。本文设计了一种基于匹配相关的跟踪算法，并出于降低复杂度的目的又提出了一种基于载波相位补偿辅助的跟踪算法。仿真结果表明两种跟踪算法均能有效跟踪跳相扩频导航信号且具有相同的码跟踪精度，基于载波相位补偿辅助的跟踪算法的实现复杂度更低，更具有实用价值。