在室外定位系统中全球定位系统(GPS)已经取得广泛成功。与此同时,在室内场所中人们的活动也越来越丰富多样,所以能够极大提高生活质量的室内定位系统亟待发展和普及。例如,在一个博物馆的游客,我们可以为他提供他所看到的展品的信息,这样的服务都取决于他在博物馆的位置。还有,尤其是对特殊人员、贵重资产的高效管理以及室内监测等都需要一个能够稳定提供准确位置信息的室内定位系统。目前常见的室内定位技术中,具有低功耗、低成本并且灵活性较高的ZigBee技术成为近几年研究的热点,但在定位精度、系统实时性和可操作性方面的不足,导致室内定位系统无法大规模普及。本文首先对目前室内定位技术的研究和发展现状进行了探讨和分析,并对ZigBee技术和定位算法进行了深入研究,提出了具有自己特色的定位算法。采用以ZigBee无线通信网络为技术核心并选择位置指纹与三角之心算法的定位方案,分析了实验场景下信号强度的统计特征,从统计结果入手,进行ZigBee信号测距的可行性分析,优化了基于接收的信号强度指示(RSSI)的测距方程。进而对定位过程中RSSI测距和实时定位的两个阶段进行改进。提出了一种基于ZigBee采用改进的位置指纹法和优化的参考节点布局方案完成定位,设计并编写了上位机运行程序。最终实现了基于ZigBee技术的室内定位系统。该系统包括硬件和软件两个方面,具体工作内容如下:硬件方面:根据系统要求结合用户需求,设计并制作了无线网络硬件节点实物。其中,重点设计并制作了电源电路和天线电路。电源电路采用电池与适配器两种供电模式,天线采用50Ω阻抗匹配2.4GHz设计。最后设计增加了节点外壳,使硬件节点更加美观,使用方便。软件方面:基于Visual Stidio 2013 MFC平台设计编写系统上位机。结合用户需求实现了定位监视、串口控制、人员统计、人员管理和人员位置信息等功能。通过ODBC接口连接SQL Server数据库,对人员信息与RSSI列表进行存储管理。算法方面:从分析采样数据的数据特征入手,对测距方程进行修正。采用一种优化参考节点布局方案,一定程度上消除了环境干扰因数和参数A的影响、提高位置指纹的匹配效率和准确度。设计了定位系统用户操作界面,进行了实验验证。最后实验结果表明:基于ZigBee平台采用位置指纹方法定位法和优化的参考节点布局方案提高了精度,二者有机结合后使定位精度提高达到1.5m左右,且相对已有算法基本维持了算法时间复杂度而较小的增大了空间复杂度。采用的参考节点组网布局方案,确定了最优参考点间距,使相同的定位区域使用尽可能少的参考节点,节省成本的同时提高了位置指纹的匹配效率和准确度。