uwb定位原理

发布网友发布时间：2022-04-23 06:19

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热心网友时间：2023-10-03 08:36

简单介绍下UWB高精度定位方案，UWB无线通信是一种不用载波，而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进行通信的方式，也称做脉冲无线电(ImpulseRadio)、时域(TImeDomain)或无载波(CarrierFree)通信。具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，在室内或者建筑物比较密集的场合可以获得良好的定位效果，同时在进行测距、定位、跟踪时也能达到更高的精度。因此，超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航，且能提供十分精确的定位精度。

UWB定位采用的是TDOA定位算法，通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。SKYLAB UWB高精度室内定位方案的定位原理就是通过在室内布置4个已知坐标的定位基站（VDU2503），需要定位的人员或者设备携带定位标签（UWB工卡/UWB手环/UWB资产标签），标签按照一定的频率发射脉冲，不断和四个已知位置的基站进行测距，通过一定的算法精确的计算定位标签的位置。目前UWB定位系统也可以提供3D定位功能，此定位系统采用TDOA和AOA两种定位算法，已达到3D定位的效果。

UWB定位主要应用于室内高精度定位，用于在一定空间范围内获取人或物的位置信息。基于SKYLAB UWB技术的室内定位方案正在逐步渗透机场、展厅、写字楼、仓库、地下停车、监狱、军事训练基地等需要使用准确的室内定位信息的应用，能够实时了解关键物体(携带定位标签的人员、设备)的位置，准确的记录关键物体移动的行为轨迹，对设备点的定期巡检，实时监控还能够对危险区域进行告警，提醒访客和其他非相关人员不要靠近危险区域。

热心网友时间：2023-10-03 08:37

UWB全称为Ultra Wide Band，无线超宽带脉冲技术。

UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。

FCC将相对带宽大于0.2或在传输的任何时刻带宽大于500MHz的通信系统称为UWB系统,在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽

UWB的主要特点是传输速率高、空间容量大、抗干扰能力强、功耗低，定位精度高等；已广泛应用在精确定位领域。

UWB技术频谱特点

而UWB的定位高精，则需结合算法方式，常见的为TOF即TDOA方式，如下图示意，两种方式皆利用飞行时间，进行精确距离换算。

如换算公式：

时间差换算

飞行时间原理

UWB定位可获得高精，WEWILLS总结出其得益于以下特点：

①抗多径能力强，定位精度高：带宽决定了信号在多径环境下的距离分辨能力（成正比关系）。UWB的带宽很宽，多径分辨能力强，能够分辨并剔除大部分多径干扰信号的影响，得到精度很高的定位结果。UWB可以在距离分辨能力上高于其他传统系统，复杂环境下其精度甚至可以达到Wi-Fi、蓝牙等传统系统的百倍以上已有人员定位系统精度低，需要提高精度

②时间戳精度高：超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级，由定时来计算位置时，引入的误差通常小于几厘米。

③电磁兼容性强：UWB 的发射功率低，信号带宽宽，能够很好地隐蔽在其它类型信号和环境噪声之中，传统的接收机无法识别和接收，必须采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调，所以不会对其他通信业务造成干扰，同时也能够避免其他通信设备对其造成干扰。