在美国GPS,俄罗斯GLONASS,欧盟Galileo、中国BDS成为全球卫星导航系统(GNSS)领域四大支柱的今天,GNSS接收机基带算法研究一直是国内外研究的热点。国内,随着BDS系统一代投入使用,二代持续部署,商用BDS/GPS双系统、多系统接收机基带研究一直在进行。本文针对商用接收机资源紧张,应用环境复杂,信号变化快的特点,提出了多项有助于提高跟踪性能的方法并进行了仿真与验证。同时,改进了现有热启动方法,扩大了热启动算法的应用范围。主要工作内容如下:(1)基于经典载波跟踪环路方法,分析了最小均方误差原则下的最优环路设计方法。针对经典算法长积分方式结构单一,对实际信号变化不敏感的问题,提出了基于多普勒变化与载噪比反馈的可重构载波跟踪环路结构。该方法可以自适应信号强度与载波动态的变化,满足-156dBm以上的跟踪灵敏度,同时能够计算出不同动态变化率下相干积分的最大时长,为接收机跟踪相干积分时间的选取范围提供了理论依据。(2)基于经典位同步方法,针对传统位同步方法灵敏度与计算效率不能兼顾的问题,提出并实现了一种基于类TONG检测法的能量比位同步算法。该方法利用非相干积分进一步提高信号的增益,在一秒位同步时间下,能够对载噪比20dB/Hz以上的信号进行位同步检测,检测概率在90%以上。同时,该算法相比传统的积分累加检测法,可以平均节省50%以上的运算量。之后,区别于调制有次级码与未调制次级码的信号,文章给出了不同的位同步结构。针对典型的L1CA与B1I信号,完成了该算法在GNSS接收机上的实现。(3)针对热启动算法对接收机初始概略位置精度要求高的问题,提出了基于无位置约束的热启动算法,并给出理论推导和实现步骤,该算法摆脱了现有算法对接收机概略位置的约束,扩大了热启动算法的适用范围。(4)在完成整个导航系统跟踪部分基带算法的基础上,在实验室自主研发的GNSS原型机上进行了基带算法实现。通过多系统卫星导航模拟器进行性能验证,结果显示该方法跟踪灵敏度可达到-156dBm以上,同时在短时间信号强度/动态突变时保证长时间的稳定跟踪。系统热启动时间在-145dBm时不超过3秒,在-133dBm时不超过1秒。接收机定位误差在-133dBm时CEP小于1.5m,在-156dBm时CEP 小于 30m。