Dla ciągłego wyliczania pozycji, odbiornik musi odbierać i śledzić sygnały satelitów, dopasowując swój kod wewnętrzny do kodu satelitów oraz odczytywać zawartość depeszy nawigacyjnej.

Po włączeniu odbiornika rozpoczyna się faza akwizycji sygnałów GPS, podczas której wykowane są m.in. następujące czynności:

określenie przewidywanej konfiguracji satelitów (na podstawie aktualnej daty i godziny oraz algorytmów orbit),

wstępne ustawienie częstotliwości generatora w pętlach fazowych odbiornika, w tym uwzględnienie dopplerowskich przesunięć częstotliwości na skutek względnego ruchu satelity i odbiornika,

przesuwanie odcinka replik pseudolosowych kodu C/A odpowiadających wybranym satelitom do momentu uzyskania korelacji z sygnałami satelitów,

włączenie sterowania dopasowaniem pętli fazowych i kodowych,

synchronizacja bitowa sygnałów,

wyznaczenie pozycji i poprawki czasu zegara  odbiornika,

odbiór almanachu.

Określanie przewidywanej konfiguracji satelitów dokonywane jest na podstawie informacji (almanachu) zgromadzonych w pamięci odbiornika podczas poprzednich okresów jego pracy lub na podstawie pozycji i czasu wpisanych przez użytkownika. Jeśli nie ma informacji startowych odbiornik w sposób systematyczny analizuje odbierane sygnały, próbując zidentyfikować je jako sygnały od jakiegokolwiek satelity. Identyfikacja dokonywana jest przez kolejny wybór częstotliwości generatorów pętli fazowych z całego zakresu możliwych częstotliwości dopplerowskich oraz odcinków czasowych. W najbardziej niekorzystnym przypadku wielkości przesunięcia kodów satelity i odbiornika może być zbliżona do okresu kodu C/A; w takim przypadku korelacja sygnałów zostanie uzyskana dopiero po kilku lub kilkunastu sekundach. Uwzględniana jest także możliwość błędnego określenia korelacji, w takim wypadku poszukiwanie jest kontynuowane. Po uzyskaniu synchronizacji kodów, odbywa się proces synchronizacji bitowej. W tym celu wykorzystywana jest odpowiednia sekwencja bitów w słowie HOW, pojawiającym się co 6 sekund. Do wyznaczenia pozycji i poprawki zegara odbiornika wykorzystywana jest informacja zawarta w efemerydach danego satelity wynosi 18 sekund i powtarza się co 30 sekund.

 

  Odcinek czasu od momenty włączenia odbiornika do momentu uzyskania rozwiązania nawigacyjnego nazywamy czasem określania pierwszej pozycji TFF (Time to First Fix). Może wynosić on kilka lub kilkanaście minut w przypadku braku informacji dotyczącej aktualnej konfiguracji satelitów  i skraca się do kilkudziesięciu sekund, jeśli te informacje są znane. Nie może być jednak krótszy od 30 sekund gdyż niezbędne jest odebranie z satelity jego aktualnej efemerydy.

Pętla śledzenia kodu C/A służy do pomiaru pseudoodległości. W odbiorniku generowana jest replika kodu C/A satelity i w celu dopasowania odbieranego sygnału i repliki należy:

dopasować częstotliwość środkową repliki do częstotliwości środkowej odbieranego sygnału,

dopasować fazę repliki do fazy odbieranego kodu.

 

Zazwyczaj przed procesem śledzenia, replika kodu odbiornika nie jest skorelowana z odbieranym kodem satelity z powodu czasu, jakiego potrzebuje sygnał na dotarcie do odbiornika oraz różnicy czasu zegarów satelity i odbiornika. Odbiornik będzie wiec przesuwał generowana replikę względem odbieranego kodu C/A, aby uzyskać maksymalna korelacje i w rezultacie śledzenie kodu.

Pętla śledzenia fali nośnej odbiornika generuje lokalną replikę fali nośnej, która z powodu przesunięcia częstotliwości w wyniku efektu Dopplera rożni się od odbieranej fali nośnej proporcjonalnie do względnej prędkości satelity i odbiornika. Pętla śledzenia częstotliwości nośnej zmienia generowaną częstotliwość odbiornika tak długo, aż będzie ona zgodna z częstotliwością odbieranej fali nośnej i uzyskany zostanie stan synchronizacji fazowej odcinków kodu losowego.

 

Proces odbioru danych rozpoczyna się po uzyskaniu bitowej synchronizacji fali nośnej. Odbiornik po odebraniu sygnałów czterech satelitów, osiągnięciu synchronizacji pętli kodowej i fazowej oraz odczytaniu depeszy nawigacyjnej rozpoczyna wyznaczanie danych nawigacyjnych takich jak pozycja i prędkość odbiornika oraz czas w skali GPS. Zazwyczaj odbiorniki uaktualniają dane o pseudoodległościach i prędkościach względnych raz na sekundę.