接收机是全球定位系统的重要组成部分。软件接收机借鉴了软件无线电的思路,通过软件的方式来实现传统硬件接收机的基带信号处理部分,软件接收机具有灵活自由、可升级改变的优点,可以跟随GNSS的发展做出相应的改变,尤其是现今处于快速发展迭代阶段的北斗导航卫星系统。目前软件接收机大都采用伪距方式进行定位,定位精度有限,在利用载波相位观测值进行高精度定位方面的研究较少。北斗和GPS是我国使用最广泛的两个卫星导航系统。本文以搭建测量型GPS/BDS软件接收机为目标进行展开,首先对软件接收机的捕获和跟踪关键技术进行了研究,之后对载波相位观测值和伪距的提取进行了理论推导,最后进行了基于软件接收机的单频PPP试验,主要内容和成果如下:(1)研究了三种经典的信号粗捕获算法,针对目前粗捕获算法计算量大、效率低的问题,分析了傅里叶变换的圆周移位性质和伪码补零算法,提出了改进的圆周移位捕获算法,有效地解决了在粗捕获阶段存在捕获分辨率较低带来的漏警问题,并将伪码补零算法和圆周移位性质相结合进行改进。实验表明,该算法大幅缩短了粗捕获用时,同时保证了针对BDS信号粗捕获的效率。(2)研究了基于FFT的精捕获和基于CZT的精捕获,提出了使用亚毫秒长度信号进行精捕获的新算法使之不仅适用于GPS信号又适用于BDS信号,不会受到导航数据位以及二次编码的影响,避免了多普勒频率估计偏差过大的问题,实验表明,在正常观测环境中,该算法具有优异的精捕获性能。(3)研究了基于锁相环的载波跟踪环和伪码跟踪环。针对跟踪环路精度较低的特点,为了实现高精度的跟踪性能,分析了三阶卡尔曼滤波锁相环,提出了基于自适应欠调节增益模型的卡尔曼滤波频率无偏修正算法,解决了传统卡尔曼滤波算法的发散问题,提高了跟踪环路的跟踪精度。(4)研究了软件接收机中伪距的提取方法,推导了载波相位观测值的提取原理,提出了包含输入信号初始相位的载波相位观测值提取方法。试验对比发现;该方法获得的载波相位观测值进行单频PPP的定位结果比未加入初始相位得到的载波相位观测值PPP的定位结果改善了2%~3%,稍有改善但幅度不大;软件接收机提取出来的载波相位观测值虽然可以进行单频PPP定位解算,但是数据质量和硬件接收机的相比还有差距;和硬件接收机的单频PPP定位结果相比,软件接收机得到的载波相位观测值进行单频PPP得到的定位结果达到了硬件接收机的水平。