现代社会中,室内场景的位置感知服务已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。基于信号强度（Received Signal Strength,RSS）的可见光室内定位技术由于其成本低、精度高、安全性高和能耗低等优点,关注度越来越高。现有基于RSS的可见光室内定位系统,未考虑到光源布局和定位算法的光源选取方式对定位误差的影响。针对该问题,本文采用基于克拉美罗下界（Cramér–Rao lower bound,CRLB）的性能分析方法优化定位系统中的光源布局和定位算法,提高定位精度。推导出测试点定位误差的CRLB用于评估定位系统的定位性能,并通过几何精度因子（Geometric Dilution Of Precision,GDOP）分析确定了影响定位性能的光源位置因素。利用CRLB方法量化分析了定位系统中光源的局部密集度、光源数量和光源的排布方式对定位性能的影响。根据分析结果,设计了间距2m的等边三角形分布的光源布局优化方案。通过CRLB分析了光源选取对定位性能的影响,设计并实现了一种光源自适应选取的定位算法,减少系统的定位误差。本文搭建了6×6×2.98m3的可见光室内定位系统的仿真环境和真实环境,进行定位测试。实验结果表明,在9个LED灯等边三角形分布的仿真环境中,本文设计的光源自适应选取的定位算法的仿真误差为4cm,相比于未优化前的室内定位系统,降低了61%。在相同的真实环境中,本文设计的优化后的定位算法平均误差为11.2cm,相比于未优化前的室内定位系统,降低了38.97%,达到设计指标。