卫星导航技术的飞速发展,使其在军事、民生的众多领域得到广泛的应用,对于人们的生活、国防的建设都有着十分重要的意义。我国自上个世纪就开始大力发展自己的导航技术,“北斗”系统历经一代、二代的发展,到2012年年底,已经能够向亚太地区提供服务,目前,北斗“三代”的建设也在如火如荼的进行当中。北斗系统的研发和改进也成了研究的一大热点。北斗系统包括空间卫星、地面控制平台以及用户接收机,其中,最广泛的是针对北斗接收机的研发。对于北斗接收机定时定位的方法,存在许多改进方案,相比较于选星算法的改进、天线的优化等方法,接收机基带信号的处理部分是决定接收机系统性能好坏的关键。本论文搭建了便携式北斗接收系统,将可以硬件实现的基于拉格朗日插值滤波算法的Farrow结构应用到其码元跟踪模块,并进一步将其简化,最后下载到FPGA中实现。为适应各种复杂的环境,提高频带利用率,北斗卫星导航通信系统采用抗干扰性较强的CDMA扩频通信技术。用测距C码对导航信息进行扩频调制,接收机中的本地测距C码需要精准快速的跟踪信号,才能实现信号的解扩,提高定位的速度和精准度。本论文针对传统锁相环设计困难等问题,将基于插值滤波算法的全数字解调技术应用到了北斗信号的码元跟踪模块。该技术采用无锁相环也没有反馈回路的数字式开环结构,解调使用的本地参考载波和采样时钟都振荡于固定频率,进一步提高了北斗卫星接收机的定时定位速率。在此理论基础上,笔者初步搭建了北斗接收的软硬件系统,在二维平面定位采用北斗/GPS导航/授时双系统。高度定位根据大气压强随海拔高度增加而递减的规律,采用数学拟合的方法换算成物理高度。二维平面定位加上高度参数,实现三维定位。通过解析从卫星得到的数据,经过换算而得到精确的时间和日期,实现授时功能。在其码元跟踪环路中,信号的采样频率与符号速率是相互独立的,系统利用定时误差估计值去控制内插滤波器对采样后的信号样本进行插值运算,实现伪码的同步跟踪,能够更快捷高效的恢复出数据码,用于解析位置和时间信息。为了达到快速定位授时的目的,本系统选取了意法半导体公司生产的基于MEMS器件和STM32F103RET主控的STEVAL-MKI062V2作为MCU,集中管理协调各模块的工作,并完成信号的解析。通过MCU自带的气压传感器LPS001DLA将气压值转换为高度数据进行高程定位。LPH7366 LCD液晶屏作为显示模块。其中,基带信号的处理模块采用基于拉格朗日多项式插值滤波器的Farrow结构。对Farrow结构的内插滤波模块进行了Verilog HDL编程,并在MATLAB/Simulink的环境下建立其信号处理的抽象算法,与XILINX System Generator for DSP链接生成面向FPGA硬件实现的参数化模块。最终整个算法下载到cyclone III EP3C16F484C6上硬件实现。