全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）具有多系统、多层面和多模式的优势，在民用和军事领域中都得到了广泛的应用，GNSS接收机的研究也受到越来越多的关注。接收机的主要目的是解调出导航电文并对其进行解算，而正确的跟踪GNSS信号是解调的关键，因此跟踪算法的研究成为GNSS接收机中不可或缺的环节。该课题主要研究接收机中跟踪环路算法的实现与硬件设计，阐述了GNSS系统的组成，介绍了GPS信号的特性及GNSS接收机的基本结构，对GPS接收机中信号跟踪关键环节的基本原理作了重点分析，深入研究了跟踪环路中载波跟踪算法和码跟踪算法，对传统的跟踪环路中的鉴别器算法作了分析比较。针对传统跟踪算法中存在的频率误差大和调整时间长的问题，在分析了基于卡尔曼滤波算法的环路滤波器基础上，引入了应用卡尔曼滤波器的载波跟踪环路，在Matlab环境下对GPS信号进行了仿真，并对跟踪误差进行了比较，在信噪比为-20dBHz的数字中频信号的跟踪中，传统跟踪环路算法的误差均值为35Hz左右，而应用卡尔曼滤波算法的载波误差均值基本为零，跟踪达到稳定的时间减少了10ms。因此，和传统的载波跟踪算法相比，跟踪误差减小，跟踪时间缩短。在硬件设计上，采用了一种基于CORDIC算法的载波环路鉴别器，该CORDIC算法的鉴别器用简单的加减法和移位运算代替除法和乘法运算，节约了硬件逻辑资源，降低了成本，提高了工作效率。在分析CORDIC算法鉴别器的基础上，初步完成了GPS接收机基带处理单元中跟踪模块的FPGA设计和功能仿真。