随着基于位置信息的各种室内智能服务的广泛普及,低成本高精度的室内定位技术成为国内外研究的热门方向,其中基于蓝牙的室内定位技术以低成本、低功耗、应用广等特点受到广泛关注。2019年1月,蓝牙技术联盟在蓝牙5.1协议中新增了“寻向”定位功能,将天线阵列技术引入了蓝牙平台来实现定位精度的进一步提升。相比于基于接收信号强度（Received Signal Strength Indication,RSSI）的方法（米级精度）,寻向技术可将定位精度提升至亚米级。然而该技术在实际应用时仍存在一些问题亟待解决。具体而言,一方面,天线阵列接收信号中的相位偏移、室内环境中的多径信号干扰等问题引起空间角度估计不准,使得定位精度低于预期;另一方面,定位系统的整体实现缺乏高效的实施方案。针对上述问题,本文在蓝牙5.1协议的基础上设计了一种高精度的室内定位方案。该方案首先通过设计基于空间谱估计的优化算法来提升定位精度,其次,通过提出基于商用设备的模块化系统实现方案来完成落地应用。具体而言,在优化算法中,先提出了一种两阶段相位补偿算法来消除接收信号中的相位偏移,同时针对空间谱中边缘峰淹没问题,提出了基于连通域模型的梯度优化算法完成角度信息的准确提取,进一步,设计了联合RSSI信息的加权最小二乘模型实现最佳位置估计,并结合广度优先搜索算法剔除多径干扰,最后融合了卡尔曼滤波算法有效提升动态场景下的定位性能。在系统实现中,通过模块化设计,将系统分为数据采集前端、通信服务器和定位解算后端三个部分,极大简化了系统的部署难度,并且提升了系统对不同算力设备的兼容性能。基于以上方案,本文在实际的室内场景中搭建了测试系统并对其进行了性能测试。实验结果表明,本文所提出的高精度室内定位系统,具有优于7.5°的测向性能,3维静态定位的中位误差为0.52米,2维静态定位中位误差为0.24米,可满足绝大部分室内场景的定位需求。