近年来,人们对位置服务提出越来越多的需求,室外导航定位系统渐渐显现出局限性,人们逐渐将注意力聚焦在蓬勃发展的室内定位技术上。室内定位涉及的场景十分广泛,其研究成果与人们的生活和工作息息相关。室内定位需要克服的不利因素是室内复杂多变的信道传播环境。多径效应、非视距(Non-Line of Sight,NLOS)传播、阴影衰落等因素严重制约着室内定位系统的可靠性和稳定性。改进系统硬件结构、优化系统软件算法成为室内定位技术的一个研究方向。文中以伪卫星室内定位系统为研究平台,定位场景是室内NLOS。首先,设定系统工作参数,搭建定位场景,提出预期指标。其次,设计室内NLOS测距算法及定位算法,利用实测信道数据优化算法性能。最后,通过实验仿真检验系统的可靠性和稳定性,并提出系统改进方案。开展了典型室内LOS及NLOS场景的信道测量。利用实测数据计算LOS及NLOS信道的路径损耗指数、阴影衰减因子、均方根时延扩展,通过对比两种场景特征参数的大小,全面了解室内环境信道的传播特性。信道测量也是为测距和定位算法的设计及优化做基础性工作。提出了一种室内NLOS场景到达时间(Time of Arrival,TOA)的估计方法。基于扩频相关技术获取了NLOS场景的收发信号的滑动相关函数,通过设定门限确定首径信号搜索区域,寻找首径信号所在峰,进而估计出TOA。对TOA测距误差建模,提出了Laplace和Gauss两种模型。拟合误差数据服从的分布,从统计学角度计算出两种模型的数学期望和方差。利用累积分布函数评价了两种模型的拟合性能。设计了基于最大似然估计的单天线及多天线定位算法,对定位系统性能进行了仿真分析。单天线定位研究伪卫星数量及伪卫星位置对定位精度的影响。多天线定位分析伪卫星上天线数及误差相关性对定位精度的影响。定位区域为一个200m?200m的正方形,定位系统分别采用不同参数设置对区域内的点进行定位仿真。仿真结果表明,为实现典型室内NLOS场景3m的定位精度目标,单天线系统至少需要12颗伪卫星,多天线系统只要3颗伪卫星,每颗伪卫星只需配置5根天线即可。