无线传感器网络有非常广泛的应用价值,而节点定位是其应用中必不可少的一部分。IR-UWB由于其高精度的测距能力和低硬件复杂度等特点,已成为最适合无线传感器网络的物理层技术。在IR-UWB无线传感器网络中,为充分利用该信号的强时间分辨力,定位更宜于使用基于TOA估计的测距来实现。本文对IR-UWB无线传感器网络中节点定位的关键技术进行了较为系统的研究:在分析了国内外研究现状的基础上,指出了现有定位系统的三大模块(测距模块、NLOS处理模块和定位模块)在各自的内在机理与外在交互的设计上均存在问题与不足。本文的研究旨在改进部分问题与不足之处,于一定程度上完善IR-UWB无线传感器网络中的测距与定位理论体系。研究内容主要包括以下几方面:第一,研究测距模块中的非相干TOA估计算法。在介绍了现有的几种基于能量检测的非相干估计算法后,提出了ED-TC-VSR算法,其检测门限是依据从能量采样序列中提取的VSR值进行优化设置,仿真看到此算法在所有的信噪比范围内均能获得优于其他已有的几种非相干TOA估计算法的性能,且复杂度适用于当前的硬件水平。另外,分析了发射端影响因素并衡量了输出端结果的可信度级别。本文主要从理论上对各参数(测距脉冲的波形、带宽和发送间隔)的影响趋势作了定性的分析;在对输出端的TOA估计结果进行可信度级别的衡量中,采取的方法是依据直接决定TOA估计精度的门限设置参量对估计结果进行可信度分级。第二,研究对NLOS问题的处理方法。本文阐述了直接从接收信号的截取段中提取采样序列的首均比与峰均比乘积作为鉴别参量,然后利用似然比检验的方法判断信道状态的鉴别方案。第三,分析了定位模块内的单节点定位算法。本文阐述了用于研究单节点定位算法的一体化测距与定位平台,所使用的距离估计数据来源于测距模块对接收信号的处理,分析了三种信息融合度不同的单节点定位算法:LS、WLS和ML。另外,本文简单的介绍了网络协同定位方案,其优势在于可扩大定位覆盖区域并尽可能的减小NLOS效应的影响。