全球定位系统(GPS)作为新一代的卫星导航定位系统，经过二十多年的发展，已发展成为一种被广泛采用的系统。GPS应用的关键在于其接收设备，而捕获跟踪环路是接收机设计的关键部分，同时也是GPS接收机的技术难点。它包含码捕获和跟踪环路与载波跟踪环路两部分。GPS信号接收机搜索、捕获和跟踪伪随机码及对其所传送的导航电文的解调，这是GPS信号接收机测量GPS信号的工作基础。本论文的主要研究任务是针对GPS接收机，从数字基带信号解扩解调的角度，建立相应同步环路的数学模型来分析GPS接收机基带数字信号处理算法以及DDLL测量伪距的特性等。主要包括以下几个方面的内容：首先对论文的研究背景进行了简述，简要介绍了GPS系统和GPS信号接收机的相关知识背景；介绍了锁相环的基本理论；为后续章节做准备。然后通过数学建模的方法系统分析了一般GPS接收机中的C／A码捕获算法和跟踪方法以及载波同步算法。对C／A码的快速捕获法进行了一定程度的探讨；分析了3阶DLL跟踪环和PLL跟踪环的测量误差并给出了仿真结果。最后给出了一个GPS接收机从数字中频GPS信号模拟产生到AD采样输入到定位结果输出的完整数据运算过程的仿真实验，在MATLAB环境下完成了GPS接收机信号处理算法的设计、验证与仿真。系统分析及研究一般GPS接收机中的扩频码序列捕获算法和码跟踪环结构以及载波跟踪环路的结构及算法，有利于优化GPS接收机数字信号基带处理过程；进一步提高伪距测量精度，提高GPS定位精度；对于开发GPS接收机产品以及开展相关领域的研究工作都具有重要的意义。