定位作为众多应用的前提条件，在理论与应用研究中均为关键技术之一。TDOA作为WSN定位技术中的一种，可通过两种原理获得TDOA。本文将IR-UWB和ZigBee两种技术分别应用在TDOA的两种原理中，一方面提出了一种改进算法，即基于Voronoi多边形的IR-UWB信号的互相关TDOA-Chan定位算法；另一方面，应用基于ZigBee的超声波模块完成实物测距，并结合三边定位法实现定位。首先，改进算法充分考虑了CRLB定理所证，即TOA/TDOA的估计精度与信号的有效带宽成正比，故选择利用IR-UWB的宽带特性进行定位。其次，改进算法用Voronoi多边形对WSN中的锚节点动态划分区域，既可以建立网络的同步等级结构，未知节点又可以建立位置等级序列，用以选择最近的3个锚节点定位。再次，考虑到IR-UWB的高时间分辨率特性，改进了原算法中参与互相关的余弦信号，而是采用2个IR-UWB信号参与互相关运算，用以获得TDOA值；同时将AWGN加入到互相关的IR-UWB中，最终以Chan算法实现定位。值得一提的是，改进算法中得到了AWGN的标准差阈值。最后的仿真表明，结合Voronoi多边形生成位置序列方案后，无论是基于IR-UWB的互相关TDOA-Chan定位算法，还是经典的三边定位法，其定位结果均更加紧密地分布在未知节点的理论坐标周围，定位的RMSE更小、定位精度更高。且改进算法较三边定位法的定位效果更优。另一方面，借助ZigBee结合超声波TDOA测距模块，独立进行90次、1~2m数量级上的重复测距实验。将测距结果结合编程可实现的三边定位法，可实现cm数量级误差的定位效果。通过仿真对比实验可见，采用实物测距的定位算法性能，介于基于IR-UWB的互相关TDOA-Chan定位算法以及基于AN随机选择的三边定位法之间。