无线定位跟踪技术在普适计算、智能感知与监测等众多领域有着广泛的应用前景,在提高社会生活水平、保障国家安全等方面发挥着日益重要的作用。但是,受环境变化、障碍物遮挡、算法健壮性不强等因素的影响,实现面向复杂环境的、健壮的、高精度的无线定位跟踪仍然是一个研究热点及难点。针对上述问题,本文展开了如下研究工作：首先,本文研究了基于健壮贝叶斯估计理论的粒子滤波(Particle Filter, PF)定位跟踪算法,针对PF算法容易出现的退化问题,提出质量预测函数用于粒子筛选,提出质心漂移向量用来引导粒子向高似然区漂移,使粒子分布逼近最优提议分布,克服了PF算法采用转移函数作为提议分布引入的误差。本项工作为后续工作打下了基础。其次,本文研究了面向移动传感器网络定位、室内无线定位、无线成像定位三个领域的无线定位跟踪方法,设计了适用于特定应用背景下的高效定位跟踪算法。具体如下：1.针对移动传感器网络的特点,研究了基于历史轨迹的粒子运动预测方法、节点问的协作策略、基于遗传交叉操作的粒子高效采样与生成策略。同时,定义了信号特征序列,利用信号特征序列的距离作为PF算法权值的更新依据,在计算复杂度较低的条件下有效地实现了定位跟踪。2.针对室内定位的特点,研究了室内复杂环境下提高射频地图特征信号抑制噪声能力的方法,提出差分特征信号,采用差分测量信号代替传统的测量信号,实现对“共模”类噪声的抑制。研究了克服信号非视距传播(Non-Line of Sight, NLOS)的问题,基于Markov过程设计了高效的NLOS检测方法,利用联合状态信息估计的方法实现对NLOS状态与位置状态的联合估计,同时,充分利用NLOS的正面作用提高定位精度。3.针对被动无线定位跟踪的特点,建立了信号强度变化与待定位用户位置关系的数学模型。研究利用该模型计算粒子权值的策略,采用PF算法实现位置估计。研究该问题的稀疏化表示方法,提出一种贝叶斯匹配追击信号重建算法,利用先验信息约束搜索区域、利用匹配追击实现稀疏信号重构,可在少量无线测量的条件下快速实现位置估计。最后,本文研究了无线定位相关的硬件实现技术。设计了一种工作于915MHz的无源唤醒电路实现对节点的唤醒,可显著提高节点寿命。设计了一种具有精确测距能力的无线节点,可在无需时间同步的条件下实现任意两节点间距离的无线测量。上述工作在一定程度上丰富了无线定位跟踪算法理论,并为其在相关领域的应用进行了有益的探索,具有一定的理论意义与实用价值。