随着无线通信技术的飞速发展,无线定位已成为室内环境下位置信息获取的主要方式。超宽带定位具有发射信号功耗低,信号速率高、信道容量大,信号的穿透力强和高精度等优点,已成为无线定位技术中极具发展潜力的技术,因此对超宽带定位系统的研究具有重要的实用价值。本文研究了无线定位技术的原理和特点,设计实现了基于超宽带技术的室内无线定位系统。本文首先对超宽带与其他无线定位技术的原理与优缺点进行了阐述,然后根据实际的需求,设计了超宽带定位系统的总体方案,并针对方案中的需求进行了关键器件的选型。在讨论和比较超宽带TOA/TDOA与泰勒级数展开等传统定位方法与定位算法的基础上,最终采用了高精度Fang-泰勒级数联合定位算法。针对提出的超宽带系统方案,本文设计了定位标签、蓝牙传输和电池供电等硬件模块,其中定位标签包括锚节点与标签节点,其主要由DW1000超宽带收发芯片、超低功耗微处理器以及其他外围电路组成。通过在底层硬件处理器中嵌入μC/OS-Ⅱ操作系统实现了对超宽带数据的实时快速处理。此外,本文还设计了上下位机通信协议、上位机数据处理和显示软件。系统工作时,标签节点接收锚节点的数据帧,并读取锚节点的时间戳信号和独有的ID,由微处理器打包发送给上位机,上位机调用位置估计算法对数据进行处理得到相应的坐标值,然后在显示界面对节点坐标进行实时显示。本文设计的超宽带定位系统在实验室环境下完成了整体测试,实验结果表明,本系统,对静止节点与运动节点均可进行准确定位,定位精度和定位稳定性都达到了预期目标,基本满足实际应用的需要。