随着生产力和科学技术的进一步发展，室内无线定位系统在当前有着巨大的需求，以满足仓储系统、停车场系统、服务机器人导航等应用。基于IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wide Band)的无线定位系统由于其频段无需申请牌照、发射机的效率较高和低功耗、抗多径、分辨率高等本征的优点而引起了广泛关注。　　 作为提供测量数据的关键模块，TDC(Time-to-Digital Convertor)决定了定位的精度、单组传感器的可用范围。通过采用同步时钟作为测量的基准，并使用多相时钟信号提高转换分辨率，可使TDC的测量精度达到ns级别。　　 本文的主要工作是研究并设计了用于IR-UWB室内无线定位系统的TDC电路，主要包括以下几个方面:　　 (1)通过建立模型系统地分析了PLL(Phase-Locked Loops)和DLL(Delay-Locked Loops)的工作原理、环路特性、噪声性能和非理想性，并在适用范围、设计难度等方面对二者进行了比较，给后续的电路设计提供了参考和依据。　　 (2)在SMIC0.18μm工艺下设计并实现了一种基于DLL的TDC电路，通过DLL将参考时钟分为均匀的32个相位以提高其采样率，使用这些多相时钟信号驱动随后的数字电路对输入信号进行采样，当脉冲到达时将其上升沿所对应的时钟相位以二进制的形式输出。经过测试，该电路的参考时钟频率为60 MHz时可以提供521-ps的转换精度，DNL（Differential Non-Linearity）小于±0.75 LSB，1.8V电源电压下的功耗为31.5 mW。　　 (3)为解决降低同步时钟频率与提高转换精度之间的矛盾，提出一种用于TDC的PLL-DLL级联型多相时钟产生器，并在TSMC0.13μm工艺下设计实现。经过仿真，该电路在参考频率为5 MHz时可以产生30相320 MHz的多相时钟，用于TDC时可以提供104-ps的转换精度，DNL小于±0.1 LSB，1.2 V电源电压下的功耗为19.1 mW。