为了提高我国的综合国力,并为全球用户提供全天候、高精度的定位服务,我国自行研发了北斗卫星导航系统。基带信号处理的跟踪部分在导航系统中是必不可少的部分。本文研究了“北斗三号”B2a频段信号,并分析设计了此频段卫星信号接收机的跟踪环路。卫星导航接收机的主要难点在于捕获和跟踪两个部分。捕获的作用是将收、发信号的相位差缩小至半个码片内,是进行跟踪的基础。跟踪的目的是对码相位以及载波频率进行进一步的精确化,实现对于信号的实时跟踪锁定。本文首先介绍和分析了北斗三号B2a信号结构;然后介绍了北斗导航系统中的各个模块,分析了它们的工作原理;对于不同的环路鉴别器进行了对比,研究了锁相环以及锁频环,分析了它们的不同以及适用场景,通过Matlab仿真对于各种算法进行了对比研究。通过分析北斗三号B2a信号特性,确定了载波跟踪环路辅助码跟踪环路的结构,载波环路辅助码跟踪环路的结构使得电路能够更好的适应动态环境;在载波跟踪环路设计时,分析了锁相环和锁频环的工作特性,将两种环路进行结合,确定了二阶锁频环辅助三阶锁相环的载波跟踪环路结构;最后通过延迟锁相环来实现码跟踪环路的功能。经过Matlab仿真验证,证实了所设计的跟踪环路的可行性。在此基础上,本文进一步完成了北斗三号B2a频段跟踪环路的FPGA实现与验证。基于模块化的思想,首先确定了所有的环路结构,然后使用Verilog语言分别对各个模块进行设计。载波NCO模块用于生成具有期望频率的本地载波;锁定指示模块用于检测频率以及相位的锁定结果;环路滤波器模块用于对鉴频、鉴相结果进行低通滤波;本地码产生模块用于产生北斗三号B2a信号伪随机码。完成设计之后仿真验证了各个模块,在确认无误之后,对整体环路进行了ISE和modelsim联合仿真。最后进行FPGA板级验证,对于跟踪环路设计的可行性以及性能进行了板级测试,测试结果证明了设计的可行性。