无线传感器网络是一门集中了嵌入式技术,微电子技术,传感器技术,分布式信息处理技术和通信网络等技术的交叉学科,也是当前国际的热点研究领域之一。它在军事,民用,商用和其他领域内都有着很广阔的应用前景和使用价值。作为一种新型的信息获取系统,无线传感器网络可以看作是互联网在现实空间中的扩展,为信息交流带来极大便利的同时,也扩展了人们获取信息的能力。因此,对无线传感器网络的研究具有非常重要的意义。在无线传感器网络众多的应用当中,定位系统是最有价值的应用之一。如何利用无线传感器网络组建一套高精度,低成本的定位系统一直是近几年来的研究热点之一。随着科学技术的飞速发展,国内外对无线传感器网络定位系统的研究取得了十分可喜的进展,也获得了丰硕的成果。不但出现了很多先进的算法帮助已有的系统改进性能,也有不少实验室和研究所提出了新的实验平台。但是,从总体上来说,无线传感器网络这个领域尚处于起步阶段,有待于进一步的推广和普及。本文概述了无线传感器网络的结构和特点,并由此引出了无线传感器网络的定位问题,给出了基于无线传感器网络的定位系统的整体构架。当前的无线定位系统所采用的定位算法主要有基于测距的和无需测距的两大类,本文着重研究了基于测距的定位算法。通过实验对几种测距算法进行了比较和分析后,提出了“RSSI测距算法不适用于无线定位系统”的观点,并选择以TOA测距算法为基础,进行了改进。实验数据表明,改进后的TS-TOA算法在稳定性,可靠性和精确性上均有较大的提高,并且降低了TOA算法对系统时钟严格同步的要求,同时也消除了时钟漂移带来的误差。在此基础之上,本文又构建了一套可以实际应用的无线传感器网络定位系统,采用2.4GHz和433MHz两层网络的体系结构,实现了数据传输和数据采集的分离,缓减了传感器节点的通信负荷,消除了由此而产生的对网络规模的限制。此外,本文也提出了一种适用于普通规模系统的简单高效的路由算法,保证数据在网络中传输顺畅,并采用了最大似然估计作为定位算法,用以计算产生最终的定位结果。同时,本文还给出了传感器节点的硬件实现,在保证功能的前提下,节约成本,使得该系统具有更强的实用性;降低功耗,使得传感器节点拥有更长的生命周期。最后,为了考察本系统的工作状况和性能表现,本文在实际环境中,进行了实验。实验数据表明,该系统可以达到较好的定位精度,并且对外界干扰具有一定的适应性。其性能指标完全满足一般无线定位系统的应用标准,具备一定的实用价值。