无线定位技术在现代社会生活中发挥着日益重要的作用,已成为从事各种社会经济活动和保障国家安全的必要手段。自从美国联邦通信委员会强制要求各移动通信运营商为E-911服务提供准确的定位估计以来,基于无线通信网络的无线定位技术受到了广泛关注。与GPS等卫星定位系统相比,其优势在于;信号功率强,在室内也能接收到信号;参考发射台大多位置崮定,易于捕获信号;具有互联通信能力,有利于通过合作提高定位精度;参考发射台位置分散且数量众多,抗毁性强;可以利用已有通信基础设施,建设成本低。当前,无线通信技术正迅猛发展,未来无线通信网络的传输速率将更高,同时将具有更高的智能性、协作性和安全性,以及更好的传输质量和服务质量,这些都为基于无线通信网络的定位技术发展提供了新的契机。因此,从国家的长远需求和广大民用市场出发,利用无线通信网络信号覆盖性好、抗打击能力强、在有一定遮挡情况下仍能有效接收的特点,研究基于无线通信网络的高精度定位技术,弥补卫星定位系统的先天不足,并作为特殊情况时军事导航定位系统的辅助或备份,十分必要和重要。　　 然而经过10多年的研究,虽然基于无线通信网络的定位技术正逐渐走向成熟,但由于无线通信系统所处的复杂信号环境以及人们对定位精度和可靠性要求的不断提高,现有无线定位理论和技术在发展过程中还存在着一系列问题有待解决。本文从分析和反思当前无线定位理论和技术的优缺点出发,围绕无线定位与跟踪的关键问题展开研究,主要工作和贡献如下:　　 1、从无线定位系统、物理层技术、定位算法等几个方面对无线定位技术的发展现状进行了总结和对比分析,并在此基础上总结出了当前无线定位领域所面临的三大难题:由于无线电传播环境的复杂性和随机性造成的非视距误差问题;由于参考节点分布的不均匀性和局部稀疏性造成的定位可实现性问题;与无线通信网络信号特点相匹配的定位模式问题。　　 2、针对非视距环境下的静态定位问题,提出了一种无需任何NLOS误差分布信息的交叉修正定位算法,将直达波重构和定位解算同时纳入到统一框架下,通过交替调整尺度因子和位置坐标,使距离值和坐标值通过迭代逐渐趋向各自真实值。该方法不仅可以克服传统做法可能会产生的误差传播问题,而且利用参数估计和定位解算的交叉修正,使这两个阶段能够通过良性互动分别抑制各自受到的误差影响,从而提高最终的定位精度。　　 3、针对非视距环境下的动态跟踪问题,提出一种基于非视距误差直接估计的修正扩展卡尔曼滤波算法,该方法直接估计出NLOS误差大小,可以更彻底地抑制NLOS误差的影响,并且无需已知任何MLOS误差分布的先验信息。　　 4、针对定位的可实现性问题,提出了一种利用移动终端之间合作提高无线通信网络定位覆盖范围的新方法。该方法利用移动终端间的互联互通能力,将移动终端按最近邻原则组成临时合作定位网络,采用基于弹簧模型的位置坐标校正算法,利用已知位置的移动终端来辅助定位。该方法不仅可以有效提高无线网络的定位覆盖范围,减少定位盲区,而且可以达到提高移动终端定位精度的目的。　　 5、为克服传统两步定位方法的局限,提出了一种以移动终端为定位中心直接解算参考节点回传信号中所包含位置信息的直接定位方法,完善了直接定位模型。由于直接定位方法无需进行特征参数估计,去除了参数估计环节误差对定位精度的影响,可以获得比传统两步定位方法更高的定位精度。并进一步根据压缩感知理论,首次提出了稀疏直接定位方法,把定位问题归结为稀疏信号的重构问题,不仅从根本上解决现有直接定位方法运算复杂度高的问题,而且拓宽了直接定位方法的研究思路。