室外定位问题已经研究了数十年,随着物联网技术的迅猛发展,物联网设备的定位管理问题也成为了近年来的研究热点。现今被普遍使用的全球定位系统GPS虽然在定位精度上取得了显著的进步,但是其定位组件所需要的高能耗却与物联网设备的低功耗特性相冲突。此外,移动智能手机中还常使用基于蜂窝网络的定位方案,但是其定位精度却不尽人意。在物联网技术飞速发展的同时,LoRa扩频通信技术的出现给物联网设备的通信和定位问题带来了新的选择和启发。LoRa技术的特点是功耗低、传输范围广,其特性正好符合物联网设备的能耗与通信需求。同时,在建筑密集的城市环境中,LoRa信号同样表现出了对环境的敏感性,即当信号发送端位于不同的地理环境时,其通信链路表现出了不同的通信质量。利用LoRa的上述特性,本文提出了一种城市环境中基于LoRa的室外定位方案,用以解决城市物联网设备的定位问题。在本文的定位方案中,根据LoRa通信链路质量在不同环境中的各异性和在同一地点表现出的稳定性,将网关在不同数据发送点的数据包接收率PRR作为与其位置相关联的指纹信息,并结合本文提出的改进粒子滤波算法对采集的指纹信息就行跟踪匹配,从而定位出移动物联网设备的具体位置。同简单的粒子滤波算法相比,本文的改进粒子滤波算法在粒子的运动模型、计算模型和重采样模型上都进行了一些创新,以适应物联网设备的移动场景和增加粒子滤波算法的可靠性。除此以外,本文还在COST-231模型的基础上提出了一种新的LoRa信号的预估模型,用以快速生成用于匹配算法运行的指纹库。最后,本文针对提出的定位系统LO-Loc进行了真实环境下的测试实验。实验验证了在不同实验参数下LO-Loc系统的定位效果,实验结果显示,在地貌变化明显的环境中LO-Loc系统的定位精度能达到5-10m,并且定位的错误率能降低到5%以下。同其他定位方案相比,本文基于LoRa的室外定位方案不但能节约能耗,降低成本,还能提供不错的定位精度和能够接受的准确率。