无线传感器网络是由布置在监测区域内的大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，能够获取客观物理信息，具有广泛的应用前景。由于其大量应用都需要明确信息来源的具体位置信息，即传感器节点的地理位置，因此节点定位问题成为无线传感器网络研究的热点。作为无线传感器网络的关键支撑技术之一，节点定位技术对无线传感器网络的综合性能具有关键性作用。本论文致力于研究无线传感器网络节点自定位算法，对已有的距离无关分布式定位算法进行深入而系统的性能评测，并对距离无关区域估计定位算法作出改进。　　首先，本文对无线传感器网络定位技术进行综述，理论分析了基于距离的、距离无关的、集中式和分布式定位算法的原理和特点，相比之下，距离无关分布式定位算法具有网络成本较低、通信开销较小、能量消耗较低、可扩展性较高等优势。距离无关分布式定位算法是本文研究的重点。　　其次，本文研究距离无关分布式定位算法在大规模随机部署无线传感器网络中的适用性，提出了一种基于网络连通性的定位算法性能评测方案，用于对比DV-Hop算法和APIT算法在达到相同系统需求下的网络部署成本、通信开销和能耗代价以及各向异性鲁棒性。该方案利用网络连通性理论辅助建立性能评测模型，通过研究满足网络基本连通的算法性能影响因子的临界值，以及影响因子对算法定位覆盖率和定位精度性能的影响趋势，为算法性能的对比提供合理的网络场景配置方案，保证对比过程的公平性和可信度。仿真结果表明，相比DV-Hop算法，APIT算法通信开销小，能量消耗低，且在各向异性网络拓扑环境下性能表现更加稳定。以APIT算法为代表的基于局部连通性的区域估计定位机制，能更好的满足大规模随机部署无线传感器网络的应用需求。　　最后，本文研究距离无关区域估计定位算法的定位求精问题，提出了一种基于分级几何约束的APIT改进定位算法。该算法基于凸优化几何约束思想，通过收集分级几何约束信息，结合分级边界盒算法和网格扫描法机制寻找未知节点所处的最小可行区域，并依据可行估计区域的大小判断是否增加节点位置修正机制，在最小可行区域的基础上进行三角形内点测试求精，以达到提高节点定位覆盖率和平均定位精度的目的。仿真结果表明:基于分级几何约束的APIT改进算法在定位覆盖率和平均定位精度方面的性能均有很大的提升，不仅降低了全覆盖网络部署成本，而且在相同网络场景中平均定位精度提高了15％～20％。此外，改进算法在节点信号各向异性非理想环境中的定位覆盖率和平均定位精度性能表现更加稳定。