近年来,随着移动互联网和物联网技术的快速发展,基于室内位置信息服务的需求随之而出现爆发式增长,室内定位技术也越来越受到关注。以智能手机为代表的智能移动终端设备,内部集成可以感知各类环境信息的惯导、地磁、无线、红外、声音等多种传感器模块,已成为实现室内定位功能的重要媒介。其中,随着声传感器采集性能的提升,人耳听不见但可以被移动设备识别的近超声频段成为研究热点,在室内声学定位系统发挥着重要作用。目前,适用于智能手机的近超声室内定位系统主要聚焦于小空间场景下的实现,对于信号传输距离超过20m,需要布置大量基站的大空间场景而言,尚未有成熟的声学定位方案。其主要原因是声信号的传输距离有限,以及智能手机无法将接收到的定位信号与发声基站相匹配,导致定位系统难以实施。基于此,本文的主要内容如下:（1）为研究室内近超声定位系统在大空间场景下实施的主要挑战,本文从声学传播机理出发,梳理远场情况下的环境干扰因素,并建立室内声学仿真平台和大空间定位系统仿真模型,进行可行性分析和解决方案设计;（2）从线性调频信号的频率、长度、能量、波形四个角度和定位系统对信号长度、码元数量、正交性能等要求进行分析,本文设计一种具有抗噪声干扰能力、高精度时间分辨力和强正交性能的编码信号,用于区分不同的发声基站;（3）针对大空间场景下的噪声、多径、非视距和移动等环境干扰因素,本文提出了幅值归一化的微弱信号检测、第一径搜索的多径时延估计、融合室内环境信息的解码和多普勒偏移补偿在内的改进解码方案;（4）在可以模拟多种干扰因素的长走廊环境下进行测试,实验证明改进的解码方案可以在50m的远距离情况下检测到信号,在多径情况下保证25cm的测距精度,在严重非视距场景下相比于基础方案有30%以上解码成功率的提升,在设备移动场景下能通过调整搜索范围提升10%左右的解码成功率。