未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合,实现无缝的、精确的定位。超宽带(UWB)技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供高定位精度等优点,在众多无线定位技术中脱颖而出,成为未来室内无线定位技术研究热点。本文在研究超宽带技术和定位技术的基础上,提出了一种基于超宽带技术的高精度测时定位算法,并设计出了一套高精度室内定位系统。论文的主要研究成果为：1.提出了一种基于可变群延迟匹配滤波的高精度时间测量算法。在研究现有定位算法的基础上,利用多相滤波器,或称多群延迟滤波器对超宽带脉冲波形进行匹配,实现了高精度测时,并与TDOA技术相结合,实现了高精度室内定位。仿真结果表明,定位精度能达到5厘米以内。2.提出了一种新颖的定位系统结构方案,解决了定位系统的时间同步问题。通过增加一个与参考站以有线光纤相连的主站,实现了TDOA算法所需要的参考站之间的时间同步,完成定位信息帧的发送。3.提出了高精度定位总体实现方案。设计了该方案的各项参数和指标,规划了系统的结构,设计了系统的功能模块和信号流程,并对超高速数据采集和传输方案进行了重点分析和设计。4.在FPGA平台上完成了基带数字信号处理的设计,包括主站的发射端和用户终端的接收端设计。对各个模块的功能和接口信号进行了描述,并重点设计了超高速数据速率的同步捕获和跟踪处理方案。