移动设备的普及和网络通信技术的进步给物联网的发展带来了必要的硬件和网络支持,手机、平板电脑、可穿戴设备等的迅速发展及4G、5G高速通信技术的兴起和宽带提速都激发了基于位置感知应用的需求,位置感知开始发挥越来越重要的作用。在室内和室外环境下,连续可靠地获知用户的位置信息可以很好的提升用户体验,这对当前服务至上的社会具有重要意义。室外定位技术和基于位置的服务较为成熟,比如我们常用的导航系统,武器制导系统等。随着社会智能化趋势的不断推进,人们对基于位置信息的应用的需求不断上升,室内定位将扮演越来越重要的角色,如大型商场或机场里对用户的室内导航,医院对病人和医疗器械的监测以及家里对老人小孩活动的监控等等。然而,室外定位虽有成熟的卫星定位导航系统,但卫星信号很难穿透建筑物,不能应用于室内环境,且室内定位精度要求在亚米级,而民用的卫星定位误差在10m左右。射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是能够对目标进行自动识别的一种无线通信技术,具有防水、防磁、非接触、读取距离大、使用寿命长、低成本等优点,被广泛应用于物流、零售和门禁系统等领域。随着射频识别相关协议标准的完善和统一,其应用场景将会大大增加,不再局限于当前的物品追踪、车辆出入控制、动物监测等领域。加上国家物联网规划的正式发布,使得基于射频识别的室内定位技术成为业界研究的热点。对室内定位系统而言,如何兼顾低成本和高精度是一直难以克服的难题,而射频识别技术有望解决这一难题,实现低成本高精度的室内实时定位。本文的研究重点聚焦在如何利用射频识别技术实现低成本和高精度的定位。本文所设计的定位方案利用无源射频识别标签和减少射频设别读写器的数量来降低系统硬件成本,并利用射频识别的信号传输分布特性来估计信号到达角以降低计算成本和减少室内多径的干扰,再结合传统雷达系统常用的双频比相技术来消除到达相位估算时的相位模糊问题,实现最终定位。本文对射频识别通信机制和系统模型做了详细的理论分析,并通过实际搭建实验平台验证了本文所提出的射频识别信号分布特性。在验证了该特性的基础上,本文采用分两步逐步实现对目标定位的方式:首先根据射频识别信号分布特性获得目标相对于参考点的信号到达角度信息;接着利用信号传输过程中的相位变化信息估算出目标和参考点之间的距离并最终计算出目标位置。这种方式的好处在于确定信号到达角后可以将射频识别读写器的天线方向调整至对准目标的方向,从而减少多径效应的干扰,在不额外增加运算复杂度的情况下提高定位精度。另外,信号的相位信息在传输过程中变化较为稳定,因而可以比较准确的根据到达相位信息获得目标的距离。实验测试结果表明,本文所提出的定位系统正确可靠,测量精度可达到亚米级别,同时该系统还具有价格便宜、布置容易等优点,可以很容易部署到实际应用场景中,具有较强的应用前景。