高精度测距与定位是未来无线定位系统发展的一种必然趋势。然而,在复杂的电磁环境下,由于电磁散射效应,周边的一些非目标散射体会产生大量的多径分量。在此种情况下,目标体回波信号与背景环境多径散射信号往往会混杂在一起,一同进入天线,引起目标体回波信号的幅度衰落与相位改变,从而导致定位与距离测量误差。为了解决上述问题,本论文在充分调研多径环境下目标体定位技术的基础上,提出了一种新型的基于背景消除的到达时间(Time of Arrival, TOA)测距/定位法,并利用先进的时域测量设备构建了一个UWB定位实验平台,进行了实验研究。实验结果表明,该方法能有效抑制背景多径干扰、提高复杂多径电磁环境下TOA定位系统的定位精度。本论文主要内容包括:第一章简要介绍了课题的研究背景、多径环境下目标体定位技术的研究进展、课题的研究意义以及论文的内容安排。第二章首先简单介绍了无线定位技术的分类以及各种定位技术的特点,然后具体介绍了目前常用的测距法和定位法,最后对UWB时域测量方法做了简单的介绍。第三章基于背景消除法和收/发分离双天线系统,提出了一种新型的TOA测距法,并对其进行了实验研究。实验结果表明,该方法能有效地抑制背景多径干扰、提高复杂多径电磁环境下短脉冲TOA测距系统的测距精度。第四章提出了一种新型的TOA三边定位法,并在室内视距环境下对其进行了实验研究。该方法不是直接测量三个已知位置节点与目标体之间的直达距离,而是通过两次测量每两个不同已知位置节点到目标体之间的距离和,实现对目标体的定位。测量过程中,该方法以接收天线捕获的首达信号作为发射时间参考,来估计探测信号在空间传播的时延和计算每两个节点与目标体间的距离。实验结果表明,该方法有效地消除了定位系统中因器件延迟而引起的系统测量误差,提高了TOA定位系统的精度。第五章,将背景消除方法应用于新型的三边定位法并在复杂多径的环境下进行了实验研究,实验结果表明,该方法能有效抑制背景多径干扰、提高复杂多径电磁环境下TOA定位系统的定位精度。第六章对本论文作了总结,指出了未来的研究方向。