随着物联网和大数据的发展,基于位置的室内定位系统在工厂、仓库、医院、智能家居和高安全领域都有着广泛的应用,但是传统的室内定位系统不仅成本高昂并且定位精度有待提高。因此降低室内定位的成本和提高室内定位的精度是亟待解决的问题。为了解决室内定位的这些问题,在过去的十年中,无线传感网络（Wireless Sensor Network,WSN）被广泛用于解决室内定位问题。常用的室内定位无线传感网络有 WiFi、低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy,BLE）、超宽带（Ultra Wideband,UWB）、射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）和 ZigBee 等。本文对常用的无线传感器进行了分析和对比,选择UWB和BLE来构建室内定位系统,并提出了UWB和BLE的融合定位。分析UWB和BLE信号的传播特性和测距误差,改进了 UWB和BLE的测距模型,从而提高了 UWB和BLE融合的定位精度。设计并实现基于NB-IoT（Narrow Band-Internet of Things）的室内定位系统,使用NB-IoT来搭建室内定位的通信网络,构建了一套完整的低成本、高精度且组网灵活的室内定位系统。本文的主要研究工作如下:（1）使用 SS-TWR（Single Side-Two Way Ranging）算法来进行 UWB 测距并消除UWB节点之间的时钟同步问题。对UWB测距的结果进行分析,提出了基于SS-TWR测距的误差修正模型,使用最小二乘法来拟合误差修正函数,减小UWB 的测距误差。分析基于 RSSI（Received Signal Strength Indication）的对数距离路径衰减模型,提出基于分段参数的BLE测距模型,提高了 BLE测距的精度与稳定性。分析并使用EKF（Extended Kalman Filter）算法来融合改进后的UWB与BLE测距模型,提高了 UWB和BLE融合的定位精度。（2）设计并实现了基于NB-IoT的室内定位系统。分为定位基站的设计和定位标签的设计。定位基站分为UWB基站和BLE信标,其中UWB基站使用ST公司的32位控制器STM32F103C8T6作为主控,Decawave公司的DWM1000模块作为UWB收发器来完成相应的软硬件设计。BLE信标使用TI公司的蓝牙5.0芯片CC2640R2F来完成相应的软硬件设计。定位标签则在UWB基站和BLE信标的基础上,把UWB模块和蓝牙芯片结合在一起,并使用NB-IoT来构建通信网络,实现了定位终端到后台定位系统的互联互通,解决了传统室内定位系统网络的覆盖性问题,实现了室内定位的广域覆盖。并且当与卫星定位系统进行结合时,可实现室内外定位的无缝衔接,扩大了室内定位技术的覆盖区域和应用领域。（3）进行系统定位实验。把二维定位需要的3个定位基站分成4种配置方式,分别是:3个全为UWB基站;2个为UWB基站1个为BLE信标;1个为UWB基站2个为BLE信标;3个全为BLE信标。使用传统的三边定位算法和文中分析的EKF定位算法来验证改进的测距模型对于定位精度的有效性。实验表明,模型改进前4种组合的三边定位算法平均定位精度分别为13.6厘米、42厘米、107.4厘米和133.1厘米,模型改进后分别为9.5厘米、37.7厘米、81.6厘米和100.1厘米,分别提升了 30%,10.2%,24%和24.8%。模型改进前4种组合的EKF定位算法平均定位精度分别为12.2厘米、34.3厘米、100厘米和121厘米,模型改进后分别为6.8厘米、29厘米、71厘米和83厘米,分别提升了 44.3%,34.3%,15.5%和29%。由此可知,改进后的测距模型对于不同的定位算法均有提升作用,并且EKF定位算法的定位性能要好于传统的三边定位算法。