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在人类文明的发展过程当中，导航一直扮演着举足轻重的角色。最近几年来，随着导航技术的蓬勃发展，全球导航卫星系统彰显出了非常强大的实用功能。所以进一步提高作为导航接收机核心环节的载波跟踪环路性能显得格外重要。特别是在高动态环境下，载波跟踪精度将大大降低甚至出现失锁现象。因此，如何实现对高动态信号的稳定跟踪并且提高环路的跟踪性能是本文研究的重点。 本文的研究重点是高动态环境下的载波跟踪问题，着重研究如何提高载波跟踪环路的跟踪性能。首先从载波跟踪和码相位跟踪两方面介绍了信号的跟踪原理，然后介绍了本文应用的高动态运动模型。接着分别介绍了锁频环和锁相环的基本原理以及各自的特点，并且根据各自的特点将二者结合起来设计出了锁频环辅助锁相环的基本载波跟踪环路，介绍了该环路的工作原理。 为了提高环路的跟踪精度，本文将EKF、MVEKF(改进的EKF)，UKF、SUKF(改进的UKF)，CKF、SRCKF(改进的CKF)滤波算法应用到载波跟踪环路中，并且分别设计出了基于各个算法的载波跟踪环路，而后应用MATLAB进行仿真，研究了各个环路的跟踪性能。对比发现都是基于改进滤波算法的载波跟踪环路的跟踪性能优于基于原始滤波算法的载波跟踪环路。最后，将基于该6种算法的载波跟踪环路进行了综合对比，结果表明，基于各种算法的载波跟踪环路均能对高动态运动模型实现稳定跟踪，但基于SRCKF的载波跟踪环路在跟踪稳定性和跟踪精度方面均优于基于其他滤波算法的载波跟踪环路。