随着移动互联网、云计算、大数据、人工智能等领域的发展,移动数据流量迅速增长,这对移动通信系统提出了更高数据速率的需求。IMT-2020指出5G系统需要满足8大关键性能指标,其中就包括20 Gbit/s的峰值速率。由于毫米波频段可以提供1 GHz量级连续带宽,其带来的数据传输速率的提升将会远超sub-6 GHz频段,因此毫米波通信成为5G的关键技术之一。然而,毫米波由于波长较短,其传播特性和sub-6 GHz频段有一定的差异,这将会对毫米波通信系统的设计提出更多难题和挑战。所以,针对毫米波信道特性进行深入研究,为毫米波通信系统的设计、优化、评估提供模型理论基础,具有重要的理论价值和实际意义。另外,毫米波由于具有传播损耗更大、有连续大带宽、波束更窄等特点,有利于提升室内定位精度。研究毫米波室内定位算法将会为高精度的室内定位技术提供新的思路,为5G毫米波系统在室内定位中的应用奠定基础。本文主要研究了毫米波室内信道特性和毫米波室内定位算法。针对39 GHz和28 GHz两个典型频段,首先通过信道测量获取了真实信道数据,然后对毫米波室内信道特性进行了研究。接着,研究了毫米波室内定位算法,提出了一种新的适用于单发射端的毫米波室内指纹定位算法,并使用真实环境测量得到的毫米波信道数据进行了实验分析。本文的主要研究内容和创新点如下:第一,39 GHz室内不同环境下的信道特性对比分析。目前,毫米波信道研究主要集中在单个场景的特性研究,不同环境下毫米波传播特性的对比研究相对较少。本文在39 GHz频段的会议室和大厅进行了信道测量,基于信道原始数据,分别建立了两个场景下的路径损耗、时延扩展、角度扩展以及莱斯因子等信道大、小尺度特性模型,并对两个场景的信道特性进行了对比分析,研究了环境对毫米波信道特性的影响,为毫米波通信系统的设计奠定了一定的研究基础。第二,28 GHz室内车库信道特性研究。毫米波在未来有可能应用到车辆通信系统中,然而目前对车辆通信信道研究大都集中在低频方面。本文使用28 GHz信道测量设备在典型室内地下车库场景进行了信道测量,然后建立了信道的路径损耗、阴影衰落以及时延扩展模型,并对比分析了本文和其他文献不同场景的信道特性差异。此外,研究了车库入口的均方根时延扩展沿入口的变化趋势,发现车库入口通道的特殊结构对均方根时延扩展有明显的影响。这些研究将对未来毫米波智能交通通信系统的物理层设计具有一定的指导意义。第三,提出了一种新的毫米波室内指纹定位算法。传统的室内指纹定位算法大都基于2.5 GHz的WIFI系统,而针对毫米波室内指纹定位算法的研究较少。本文首先研究了不同信道特征参数对于指纹定位算法的影响,然后提出了基于信道多径信息的自适应指纹定位算法,简称MF-AK。该算法利用了毫米波高时延分辨率和高传输损耗的特点,基于信道的6维特征参数以及多径时延序列,在在线定位阶段使用了自适应的K邻近算法（K-Nearest Neighbor,KNN）,可以通过指纹库和测试点的信号特点自适应地选择不同的特征以及k值。最后,应用研究点一测量得到的毫米波信道数据进行了实验验证。在仅有一个发射端时,本文提出的算法可以保持1.19 m的精度。本文的研究将为毫米波在室内定位的应用奠定一定的理论基础。