全球卫星导航系统（GNSS）可为智能手机提供实时三维位置、速度和授时服务,在智能手机的导航、出行、移动健康、虚拟现实等服务中发挥着重要作用。传统的智能手机只能输出GNSS的单点定位结果,定位精度在空旷环境可达到10米左右,复杂环境下精度进一步降低,影响其服务性能。自2016年5月以来,谷歌公司开放Android 7.0 Application Programming Interface（API）24接口,使得部分智能手机可直接输出伪距、载波相位、多普勒等GNSS原始观测数据,基于GNSS相对定位或精密单点定位等数据处理技术处理这些数据,可获得更高精度的定位结果,该领域最近获得广泛关注,并涌现了大量的研究成果。但是由于智能手机内置的GNSS天线体积较小,其抗多径性能远低于测量型的天线,导致手机内部输出的GNSS原始观测数据质量差,伪距多路径严重,载波相位周跳频繁等,增加了数据处理的复杂性。因此,本文针对智能手机内嵌线性极化天线影响GNSS数据质量的问题,深入研究了GNSS信号增强技术,研制了一种可携带的GNSS信号增强器,使得智能手机可直接接收外置高精度天线转发的卫星信号,从而提高了GNSS观测数据的质量。并开发了ANDROID版本的实时RTK定位软件,设计了不同环境下的静态和车载实验,验证了基于该信号增强技术的智能手机RTK的定位性能。论文主要研究的内容如下:（1）简要概述了短基线GNSS双差观测量（RTK）的函数模型,确立了RTK解算中扩展卡尔曼滤波的系统噪声、观测噪声等参数;阐述了最常用的模糊度整数估计方法—LAMBDA法。（2）针对智能手机钟跳频繁发生而影响RTK定位性能的问题,研究了一种综合考虑钟跳的周跳探测方法。此方法是首先利用多普勒与相位值组合量来探测钟跳,随后采用GF法、星间差分和多项式拟合法共同探测周跳。结果表明:该方法能有效探测出星间差分序列的连续周跳和小周周跳,分别为（2162,-0.5）、（2163,0.5）、（2192,-0.5）、（2193,0.5）;但未能正确判断单颗卫星周跳情况。（3）针对智能手机的内置GNSS线性极化天线性能差的问题,研制了一种可携带的GNSS信号增强器,相对于传统的GNSS信号增强设备,该技术通过优化发射天线的信号强度与方向,实现了转发信号的范围可控。即保障了智能手机正常接收外部高精度天线转发的GNSS信号,提高其观测数据的质量,又有效避免了转发信号干扰直接接收的GNSS信号,造成信号自激。为后期智能手机的手持和车载实验提供装备支撑。（4）开发了基于Android的GNSS RTK定位软件,可实时获取与解析智能手机内部的GNSS原始观测数据,基于NTRIP协议,实时接收参考站观测数据,基于Kalman滤波技术实时估计模糊度的浮点解,并采用LAMBDA模糊度固定技术获得RTK固定解定位结果,同时可记录原始观测数据,便于事后数据分析。设计了智能手机在有无信号增强环境的静态实验和动态车载实验,通过载噪比观测值和RTK定位精度两个指标验证了信号增强技术的可行性与有效性。结果表明:在信号增强环境下,智能手机的载噪比显著提高,伪距多路径显著削弱,静态RTK模糊度固定成功率99%,车载RTK模糊度固定成功率可达到93.6%。