随着我国的北斗卫星导航系统不断地建设与完善,基于北斗卫星导航系统的高精度定位技术逐渐成为目前卫星导航领域的研究热点。载波相位差分定位技术是高精度定位技术中的一种,可实现厘米级的定位服务。在未来,载波相位差分定位技术将是北斗系统高精度定位的重要应用模式之一。本文对载波相位差分定位的关键技术进行了系统地研究,在理论方面给出了一种基于历元间求差法改进的快速并行的单测站单频周跳探测算法,在实现方面给出了基于Xilinx公司的Zynq平台的北斗载波相位差分接收机系统设计方案,并利用实测数据分析了北斗系统载波相位差分定位技术的定位精度、固定比例等性能指标。本文的主要工作如下:1)阐述了载波相位差分定位技术的基础理论,系统地研究了时间和空间系统、卫星观测值、影响定位精度的观测误差和载波相位差分定位的数学模型。2)研究了载波相位差分定位中整周模糊度的几种解算方法,并利用北斗实测数据对LAMBDA(Least Square Ambiguity Decorrelation)算法的性能做了分析,对比了整周模糊度浮点解与固定解的精度。3)研究了整周模糊度的整周跳变探测的常用方法,并基于历元间求差法给出了一种改进的单测站单频周跳探测方法,对该方法的性能做了实测数据的分析。该方法检测速度快,准确率高,且只需要单一接收机的单频数据,适合低功耗的RTK应用。4)给出了一种基于Zynq平台的北斗载波相位差分接收机系统设计方案,研究了接收机射频通道单元的参数设计,给出了数字处理单元的硬件设计方案以及基于Zynq平台的软件设计方案。基于Zynq平台的载波相位差分接收机功耗低、体积小且可靠性相对较高,是卫星导航接收机的未来发展方向。5)在北斗载波相位差分接收机实现的基础上搭建实验场景,利用静态和动态的实测数据分析了北斗载波相位差分高精度定位系统在不同情况下的定位精度、模糊度固定比例等性能参数,验证了基于北斗系统的载波相位差分定位良好的性能。