随着移动通信和互联网技术的快速普及与发展,人们对于位置服务的需求越来越大。由于现今消防救援、智能安防等应用越来越依赖于位置信息,人们逐渐加大了对室内定位技术的研究力度。同时,随着Wi Fi网络的普及,基于Wi Fi信号的室内定位技术也成为了研究热点之一。传统室内定位技术大多需要联合多个Wi Fi接入点(Access Point,AP)才能实现精确定位,但是由于室内环境复杂多变,使用多个AP进行定位往往难以实现,而现有的单AP定位技术往往存在一定缺陷。针对此问题,本文开展了基于Wi Fi信道状态信息(Channel State Information,CSI)的单站室内定位系统的研究,并在实际室内环境下对系统进行测试和性能验证。本文的研究内容如下:首先,本文基于正交多载波频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号,对商用Wi Fi信号中提取出的OFDM信号子载波的CSI载波相位进行测距和测向的可行性分析;同时,利用软件无线电平台和IEEE802.11n协议深入分析了CSI相位中存在的各种误差,然后根据每种误差对CSI载波相位造成的影响构建了相位误差理论模型;最后,根据每种相位误差特点,设计对应的相位误差消除方法。针对算法实时性问题,为了能够实现目标的快速定位,解决在一些计算资源不足例如低功耗嵌入式平台上的定位问题,本文提出了基于矩阵束的信号到达角(Angle of Arrival,AOA)和传播时延(Time of Flight,TOF)快速估计算法,不仅实现了对AOA和TOF的精确估计,同时算法复杂度较低;通过直视(Line-of-Sight,LOS)路径识别算法,识别出处于LOS环境下的AOA和TOF极值点。最后联合信号的AOA和TOF信息实现单站室内定位系统。最后,本文在实际室内环境下基于软件无线电平台搭建定位系统并进行测试和性能验证,分析室内环境下的测距精度、测向精度以及定位精度。结果表明:本文提出的Wi Fi单站室内定位系统中值误差在1.5m内,满足了高精度室内定位的需求。