GPS（Global Positioning System,全球定位系统）以其高精度、自动化、高效益、全球性以及全天候实时定位的特点,在军事和民用领域得到了广泛的应用和发展。而近几年来,各国都在致力于发展本国的全球定位导航系统,如俄罗斯的GLONASS全球定位系统、欧洲的Galileo全球定位系统和我国的北斗全球定位系统等。然而,对于各种系统中对应的接收机的关键技术研究就成为一个十分突出的问题。本文以GPS接收机为例,研究了GPS系统中绝对定位、伪距差分定位以及载波相位测量这三种应用里的GPS接收机关键技术。论文首先以NovAtel的SUPERSTAR II GPS单频接收机和MATLAB为平台,介绍了SUPERSTAR II接收机的特性及Marconi数据格式和ICD-GPS-200导航电文协议,阐述了GPS绝对定位的实现算法,包括GPS导航电文的获取与解码、GPS卫星位置计算、卫星轨道拟合以及伪距计算,同时还讨论了影响GPS接收机定位的各种误差来源及修正方法,包括:群延迟、卫星钟误差及其修正方法、电离层误差及修正方法、对流层误差及修正方法、相对论效应、地球自转效应、接收机钟差。然后在MATLAB平台上实现了误差修正及定位解算。其次,面对当今差分定位技术DGPS的广泛应用,进行了伪距差分定位的关键技术研究。在掌握了GPS差分定位原理的基础上,作者实现了对RTCM SC-104电文的解码算法。并利用SUPERSTAR II GPS接收机和X60基准站搭建差分平台,在MATLAB中实现了伪距差分的定位解算算法。最后,论文以测量型GPS接收机为研究背景,对载波相位测量中的两个核心问题:周跳的探测与修复和整周模糊度的解算进行了研究。在周跳的探测与修复中,作者提出了利用高次差法和多项式法结合的算法来探测与修复周跳的算法;同时,在整周模糊度的解算方面,应用相对定位原理,通过逐步建立单差模型、双差模型以及三差模型的方法来解算整周模糊度。并在此基础上,作者在MATLAB中实现了周跳的探测与修复和整周模糊度的解算这两个核心问题。