目前，通过蜂窝移动通信系统对手持机用户进行自动精确定位，是世界上移动通信界正在研究的一个技术难题，涉及到很多基础性理论和算法研究。基于卫星系统的定位中，由于收发间有直达波路径的存在，定位可以达到很高的精度。但在蜂窝移动通信系统中，收发之间不一定有直达波路径存在，定位误差就会受到很多方面的影响，比如测量误差和几何精度因子，除此之外，还受到非直达波传播效应、远近效应及多径效应的影响。其中，NLOS传播指的是收发之间不存在直达波传播路径，电波经过散射体散射或者反射到达接收方，这种误差是由环境所决定的，并随着环境的改变而改变。提高测量精度也不会抑制NLOS误差。研究表明：对于距离测量值来说，由于NLOS传播造成的误差可达几十米到上千米，是影响定位精度的“Kill Issue”。　　 在无线通信领域，采用若干发射和接收天线的多输入多输出技术已成为最引人注目的技术突破。在3G时代的到来下，MIMO技术已成为其核心技术之一，基于MIMO系统的移动定位技术正是本文研究的核心内容。NLOS误差是定位中的主要误差来源，直接影响了定位的精度。本文围绕着如何在NLOS环境中提高移动台定位的有效性展开，研究了非视距(NLOS)环境中的移动定位。传统的NLOS误差抑制技术在新的通信系统中也已日显其局限性与劣势。在MIMO系统下，基于NLOS信道模型的定位方法成为解决NLOS定位误差问题的利器。本文正是基于该模型进行算法的研究，论文的主要工作提高了单次散射的定位精度和实现了二次散射定位算法。首先，本文对基于NLOS环境下动态的MS定位方法进行了改进。利用扩展卡尔曼算法对运动MS进行定位跟踪能有效提高定位的精度，在此基础上，本文利用迭代扩展卡尔曼算法和修正协方差扩展卡尔曼算法对定位跟踪性能进行改进；其次，目前NLOS误差抑制定位算法都是基于单散射的，基于二次或者多次散射的定位算法，由于其固有的难度，现在国外和国内很少有人研究，第四章为了突破单次散射模型的限制，提出了一种利用MIMO多天线和多径信息的基于二次散射模型的非直达波定位算法。