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随着普适计算和物联网的发展，衍生出一类基于位置服务的应用。目前基于位置服务已得到了迅猛的发展，并广泛应用于场馆定位导航、移动互联网应用、资产管理、人员定位、物流管理等很多行业。基于位置服务的基础就是人和物的位置信息，因此对无线定位的需求越来越多。然而当前的室内定位技术仍存在定位精度低、定位时间复杂度高等缺点，针对这些特点，本文重点研究基于测距的定位算法理论和实现。 首先，本文研究了无线定位系统的信标部署拓扑对未知节点的定位性能的影响。论文基于线性最小二乘定位算法的定位误差上界（该上界与信标部署拓扑和信标测距误差相关），首次演绎推导出矩形区域内信标最优部署模型以及信标数为3、4、5、6个时的最优部署拓扑。实验结果表明，采用论文所提的最优部署策略获得的平均定位精度比其它优化信标部署拓扑方案提高5％-35％。 其次，论文针对室内复杂环境NLOS测距严重影响定位精度和定位鲁棒性的问题，提出了采用基于余差误差一致性假设的最小余差迭代(IMR)算法和空间相关性滤波器(SCF)进行NLOS处理。IMR算法通过余差的大小选择不同的信标组合用于计算未知节点的坐标，对NLOS的识别度比较高;空间相关性滤波器(SCF)根据测距边的空间相关性对大粒度的NLOS边先进行滤除，这样可以提高NLOS消除的时间性能。接收到距离信息，先经过SCF然后再使用IMR算法既可以实现高精度定位，又可以节省运行时间。为了验证上述算法，本文部署真实场景搭建定位系统进行试验，实验验证了在使用IMR做NLOS处理时，定位精度有很大的提高，其中基于Tukey权的DFP算法定位精度最高，验证了SCF和IMR结合的算法，在不降低定位精度的情况下，将算法的时间性能提高了一半。 最后，本文搭建了一个典型的基于TOA测距定位系统，该系统采用了本文提出的最优部署方案和消除NLOS的定位算法，系统的定位性能比较好。此外，该系统可完成0D（房间级）、1D（通道/走廊）、2D（精确）定位。