随着社会经济的快速发展,人们对无线定位服务精度的要求越来越高。与此同时逐渐成熟的超宽带(UWB)技术得到了人们的关注,基带窄脉冲方式超宽带系统具有更好的定位性能;在定位系统中有着广泛的应用前景,受到越来越多的关注。本课题旨在室内环境下实现一个基于超宽带无线通信的精确定位系统。本文提出了一种直接时差计数UWB标签定位方案。该方案采用一个独立时差提取单元统一记录标签信号到达各基站的时间差(TDOA),故基站间无需参考时钟严格同步,避免了因参考时钟起点不一致带来的测量误差,从而有效提高定位精度,同时降低了系统实现难度。对所提定位方案进行了测量误差分析和仿真验证。结果表明,在IEEE 802.15.4a给出的室内多径信道中,系统定位性能优于基站间未严格同步的传统TDOA方案,适合应用于低功耗、低成本的室内超宽带定位和跟踪系统。同时,本文还对时差提取单元与定位处理器应用软件的设计进行了详细的论述。定位处理器应用软件和时差提取单元协同工作,完成两者间的数据通信,实现了自动化定位与跟踪。测试结果表明,设计符合预期目标。