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城市峡谷的多径干扰已经成为影响城市定位精度的主要因素。基于块处理基带的多径抑制技术具有良好的多径抑制性能，可抑制大部分多径干扰，但动态环境中的低频差短多径和静态环境中的零频差短多径仍无有效抑制方法，同时块处理基带功耗远高于传统基带难以满足低功耗应用需求。针对以上问题本文重点开展了基于块处理基带架构的低频差、零频差短多径抑制技术和基带电路低功耗优化技术研究。 论文首先研究了低频差短多径的形成机理，在块处理基带架构的基础上进一步设计了二维多径剥离算法，实现了动态环境中多普勒频差2Hz～5Hz的短多径抑制;其次，研究了多径在基带抑制后的残留，设计了自适应估计多径残留的扩展卡尔曼滤波算法，实现了静态环境中零频差短多径抑制;最后，根据抗多径块处理基带的低功耗需求，研究了从电路单元到微架构多层次的块处理基带低功耗优化方法和低电压电路设计技术，完成了TSMC40nm27.8mW@0.6V GPS芯片的版图设计及后仿真。论文主要工作及创新内容如下: (1)提出了载波和码双重匹配的块处理基带多径剥离算法(BP_CCS)。针对块处理基带的BP_MAX算法难以抑制动态环境中5Hz以下短多径干扰的问题，首先在多普勒维度以迭代逼近的方法得到直达信号和多径信号的幅值和多普勒频率等参数，根据这些参数计算直达信号以及多径信号的码相位值，实现多径信号的剥离。基于DLR LMS城市多径信道模型的仿真结果表明，针对多径与直达信号多普勒频率差异为2Hz～5Hz的短多径，BP_CCS算法比MEDLL、BP_MAX等算法的抑制能力大幅提升，伪距均方根误差降低64％以上。 (2)提出了自适应估计零频差短多径残留的扩展卡尔曼滤波算法(ARKF)。针对Hatch滤波、扩展卡尔曼算法(EKF)等算法未能有效解决静态环境中零频差短多径干扰的问题，研究推导了不同多普勒频率差异的多径在基带处理后残留的模型，以此为基础设计了一种自适应估计多径残留的方法，即在拟合窗口内估计伪距测量误差的均值和标准差，作为EKF算法的测量误差协方差矩阵，实现了EKF中多径的动态估计。基于GPS星座模拟器的仿真测试结果表明，针对静态场景中常见的零频差短多径，ARKF的定位偏差比EKF降低了70％。 (3)探索了单元库、电路结构和尺寸、并行度调节的低电压功耗优化方法。针对块处理基带功耗高难以满足移动设备低功耗需求的问题，采用了新型S2CFF低功耗触发器，建立了低电压单元库，基于电路E-D曲线，从工作电压、电路结构和尺寸、并行度多个角度优化功耗;采用蒙特卡罗方法统计工艺浮动对时序的影响，实现时序签核;基于TSMC40nm LP工艺设计的0.6V12通道GPS块处理基带电路，功耗仿真结果表明，优化后的块处理基带功耗从121.92mW降低到27.8mW。 本文在FPGA中实现了块处理基带电路，验证了BP_CCS算法和ARKF算法。为对比多径抑制性能，基于同一接收天线和功分器建立了块处理基带和SiRFⅣ商用接收机的对比测试平台，分别测试了动态环境和静态环境中的多径抑制效果，测试结果表明:在低频差短多径丰富的城市动态环境和零频差多径的静态环境中，本文基于块处理基带的算法多径抑制效果均优于SiRFⅣ。