GPS接收機將重建載波與接收機內由振蕩器產生的本振信號通過相位計比相，即可得到相位差。根據信號檢測理論的普遍結果，在噪聲為具有均勻功率譜的白噪聲條件下，測距的佳接收機是一個相關接收機。GPS屬于被動式導航系統，在被動式測距系統中，用戶天線只需要接收來自這些的導航定位信號，從而就可測得用戶天線至的距離或距離差。
這種發送和接收測距信號位于同一個地方的測距原理，稱為主動測距。用它所測得的站星距離和已知的在軌位置，也可推算出用戶現時的三維位置。這種基于主動測距原理的定位，稱為主動定位。在有噪聲干擾的情況下，綜合考慮測距精度、信號帶寬、所需功率及不同識別等問題，定位系統采用了偽隨機碼測距技術。偽距測量就是測定到接收機的距離，即由發射的測距碼信號到達GPS接收機的傳播時間乘以光速所得的距離。
用戶則用GPS接收機來測定從接收機至GPS的距離，并根據星歷所給出的觀測瞬間在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運動速度和鐘差等參數。對用戶來說，這不僅大大增加了儀器的復雜程度，而且從隱蔽性來看也是十分不利的，因為發射信號易造成暴露。單程測距（即被動測距）則在很大程度上避免了上述的缺點。在深空通信場合，利用偽隨機編碼信號可以實現低信噪比接收，大大改善了通信的可靠性，且可實現碼分多址通信。此外，利用偽隨機編碼信號可以實現的保密通信。這些特點正符合GPS系統的技術要求。
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