随着科技的发展,室内定位在智慧工厂、智能家居、紧急救援等场景下都有广泛应用。由于受到建筑物的遮挡,室内环境下无法使用全球导航卫星系统进行定位。在目前各种方案中,超宽带（Ultra-Wideband,UWB）定位具有功耗低、精度高、抗干扰性强的优势,是室内定位的理想方案。本文对UWB定位技术进行了深入研究,研究内容主要包括定位系统的构建以及定位误差的修正。本文对UWB定位的相关原理进行了理论推导。通过对常用的定位方法进行对比分析,选择了精度较高的双边双向测距法作为测距手段,并采用高斯-牛顿法作为定位方程组的解算算法。同时,为了方便基站部署,本文采用了基于多维定标（Multi-Dimensional Scaling,MDS）的自定位算法MDS-MAP,并提出了一种镜像翻转判定方法,仅需人工测量两个基站的坐标,即可获得全部基站的坐标。UWB定位有多种误差来源,误差的修正对提高定位精度有重要意义。本文分析了各种来源误差的产生机制,给出了数学模型,并对误差进行修正。其中,对于硬件延迟和接收信号强度导致的恒定误差,采用测距标定的方法校正。而对于非视距（Non-Lineof-Sight,NLOS）效应导致的误差,本文提出了一种基于卡尔曼滤波器和加权最小二乘法的误差修正方法,并从理论上证明,NLOS条件下的定位误差能降低至和测量噪声相同的水平。仿真和实验结果表明,NLOS条件下定位误差相比修正前减小了85%以上,定位精度达到5cm,优于同类方法。本文以机器人室内定位作为应用场景,设计并实现了一套UWB快速定位系统。首先采用DW1000作为UWB收发芯片、STM32F103作为主控制器,设计制作了基站和移动节点的硬件实物。然后分别针对基站自定位和移动节点定位的功能,设计了通信报文和相应的通信时序,并通过软件实现。本文提出了一种时分复用机制,解决了多个移动节点定位时的消息冲突问题,可同时为10台机器人提供20Hz以上的定位服务,同时基站或移动节点对故障有较强的鲁棒性。在室内环境下的测试结果表明,在约10m×6m的场地范围内,基站自定位精度达4cm,移动节点在约1m/s的速度下的动态定位精度达5cm,优于目前商用产品或相关文献报道的自研系统。