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电磁传感器网络是基于无线传感器网络的电磁频谱监测系统，是网络化、分布式协同的电磁频谱监测平台，是适应未来通信多样化、泛在化的发展趋势的频谱监测手段。电磁信号辐射源无源定位是电磁频谱空域监测的重要内容，基于节点资源和能力有限的电磁传感网实现复杂的无源定位技术，面临着诸多挑战。本文围绕这一问题展开研究，主要内容如下：1、为阐明非配合式TDOA/RSSI联合机制的定位估计克拉美罗界（CRB），首先分别推导并仿真了非配合式场景下TDOA与RSSI两种定位机制定位估计的CRB，证明RSSI机制与TDOA机制相比，其CRB对定位距离更加敏感，远距离定位精度较低。接着推导并仿真了TDOA/RSSI联合机制的CRB，并以指定范围内的平均CRB为指标，证明了TDOA/RSSI联合机制有效的改善了TDOA机制近距离定位性能。这部分内容是TDOA机制为主、RSSI机制为辅的联合定位方法的理论基础。2、提出了改进的面向时差估计的数据压缩方法，以缓解高精度到达时差估计所需的节点间大规模信号样值传输与有限的节点资源之间的矛盾。首先，梳理了面向到达时差估计的数据压缩方法的研究现状，重点介绍了基于费舍尔信息的数据压缩方法。然后，提出了对基于费舍尔信息的数据压缩方法的两点改进，一是以各频率分量在总的费舍尔信息量中的占比确定比特分配的初始解；二是根据信号幅度谱不含时延信息的原理，仅压缩和传输待定位信号的相位谱。仿真证明，改进的比特分配运算仅需要3次迭代，以少量费舍尔信息量的损失换取了运算效率的较大提高；在相同的压缩率下，仅压缩和传输待定位信号的相位谱的方法与原文方法相比，提高了TDOA估计精度。3、设计了基于分簇网络结构的TDOA/RSSI联合协同定位流程。首先，分析了电磁传感网的分簇网络结构在数据交互和处理方面的特点及其对协同定位设计的影响；接着，通过折中单个簇的TDOA定位精度和定位运算复杂度，确定了单个簇规模；最后，设计传感器网络节点间协作机制，以第一轮RSSI机制对目标辐射源位置的粗估计结果估算各簇TDOA定位估计标准差，选择部分TDOA定位估计标准差较小的簇参与第二轮TDOA定位，并在汇聚节点对各簇返回的TDOA定位结果加权求精。仿真证明，该联合协同定位流程在保留较高定位精度的同时，去除了TDOA定位过程中冗余节点带来的时延和能耗，有效的延长了整个网络的生命周期。4、基于电磁传感网硬件平台的协同定位流程测试。首先按功能对协同定位流程进行了模块划分。然后分别给出了各个模块的DSP设计函数及硬件测试结果。结果证明了协同定位流程的可行性。