全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS),它是泛指所有的导航卫星系统,主要包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和我国的北斗导航定位系统(Compass)。随着全球导航卫星定位系统的不断发展,卫星导航在人类活动如航空、航天、航海、陆地活动中发挥着越来越大的作用,然而由于资源的有限性和环境的复杂性,对于全球导航卫星系统提出了更高的要求,这是人类对自然科学不断探索的必然趋势。本文首先对全球导航卫星系统做了一个基本的概述,对当前全球的、区域的和增强的导航卫星系统的发展历史以及当前情况做了一个基本的介绍,同时介绍了当前导航卫星系统存在的主要问题和研究热点,对课题研究的意义和目的以及本文的组织结构都做了说明。接着对卫星导航系统的中频数字模型展开了讨论,包括卫星信号的组成、信号的功能特性、调制解调原理以及中频数字模型所需要考虑的因素都进行了分析研究。文中重点对多径环境下接收机的信号模型进行了分析,通过对多径模型的深入研究,明确了多径对跟踪环的影响;同时对多径抑制的算法从复杂性和性能两个角度进行了研究分析,通过对两种调制方式BPSK和BOC的分析研究,说明不同的调制方式对多径抑制的性能是不同的,在窄相关算法的基础上BOC调制方式比BPSK调制具有更好的多径抑制性能。最后对卫星的捕获跟踪原理做了深入的研究,对捕获的研究包括采样频率、数据长度、多普勒频移、频率步进以及信噪比等重要性能指标,通过不同捕获算法的仿真分析,为了进一步降低系统功耗,提高算法的性能,设计了一种可变长度的时域相关器;跟踪的研究包括载波跟踪环和延迟锁定环的基本原理,包括锁相环阶数与相位、频率锁定的原理分析、归一化的相关函数、跟踪环的鉴相算法的功能特点都做了深入的研究分析,在多径效应分析的基础上设计了一种可以减少多径干扰的跟踪环路。