随着移动互联网的发展,人们对室内定位精度的要求与日俱增。脉冲超宽带(Impulse Radio Ultra-Wideband, IR-UWB)信号在穿透能力、抗多径干扰能力和时间分辨率等方面具有独特的优势,其在室内定位应用方面较传统的定位技术更具潜力。为了降低IR-UWB系统中全精度模数转换器(ADC)硬件成本和功耗,大量研究试图通过减少ADC量化精度以获得较低的系统成本。已有研究表明使用单比特ADC可在性能损失不大的情形下极大地降低系统复杂度和功耗。目前单比特IR-UWB系统主要是通过三个及以上节点进行TOA估计的方式完成目标定位。为了降低基础设施成本,我们可以使用单节点TOA/AOA估计的方式完成目标定位。本文根据TOA/AOA定位准则,设计出了一套单比特IR-UWB定位系统,该系统接收机的结构十分简单,仅由数个天线单元、高速比较器和一个数字处理模块构成。同时,考虑到单比特信号存在信噪比损失和线性失真的情况,本文提出了两个适用于单比特信号的TOA/AOA估计算法。在第一个算法中,系统先估计阵列天线各单元的TOA信息,再利用目标信号和阵列天线单元的几何关系对阵列TOA和AOA进行联合估计。在该算法研究中,论文的主要贡献是参考全精度TOA算法和单比特信号特性设计了一种单比特TOA算法,此外,论文还提出了一种计算算法最优参数值的方法。通过仿真结果表明,该算法在8GHz采样条件下使用100cm尺寸的双天线阵列可以达到3。的AOA估计精度和15cm的测距精度。在第二个算法中,本文参考全精度量化条件下的阵列时间/空间谱联合估计算法,在多径干扰消除方面针对单比特信号特性做出修改,使改进的算法能适用于单比特信号,目前该算法仅适用于多径信号较稀疏的环境中(信号簇之间不存在重叠现象)。通过仿真结果表明,系统在40GHz采样条件下使用100cm尺寸的双天线阵列可以达到0.4。的AOA估计精度和0.45cm的测距精度。