UWB室内定位技术特点概述
2022年03月02日
UWB室内定位技术特点概述
UWB(Ultra Wideband，超宽带)技术是目前备受关注的一种新型短距离高速率无线通信技术，通过发送纳秒级或纳秒级以下的超窄脉冲来传输数据，可以获得GHz级的数据带宽。超宽带系统与传统的窄带系统相比，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。因此，超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体的精确定位和导航，包括人和大型物品，例如贵重物品仓储、矿井人员定位、机器人运动跟踪、汽车地库停车等，且能提供十分精确的定位精度。
目前的UWB室内定位并不是适合所有的行业。目前使用UWB定位技术的行业是隧道、化工厂、监狱、医院、养老院、矿井等行业。其次，各个行业对于室内定位系统功能的需求并不完全相同，比如监狱行业需要对犯人进行行为监控，防止人员聚众，相比之下，电厂等行业对此功能的需求就不是很强烈。因此，为各个行业制定出合适的UWB定位解决方案，才能将UWB室内定位技术应用到更多的行业。
UWB室内定位特点：
系统结构的实现比较简单：通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号。UWB发射器直接用脉冲小型激励天线，不需要传统收发器所需要的上变频，从而不需要功用放大器与混频器；同时在接收端，UWB接收机也有别于传统的接收机，不需要中频处理。
高速的数据传输： UWB以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输，并且不单独占用已经拥挤不堪的频率资源，而是共享其他无线技术使用的频带。
功耗低：UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在0. 20ns～1. 5ns 之间，有很低的占空因数，系统耗电可以做到很低，高速通信时系统的耗电量仅为几百 µW～几十 mW。
安全性高：由于 UWB 信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内，对一般通信系统，UWB 信号相当于白噪声信号，并且大多数情况下，UWB 信号的功率谱密度低于自然的电子噪声，从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。采用编码对脉冲参数进行伪随机化后，脉冲的检测将更加困难。
多径分辨能力强：由于超宽带无线电发射的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低，脉冲多径信号在时间上不重叠，很容易分离出多径分量以充分利用发射信号的能量。
定位精确：冲激脉冲具有很高的定位精确，采用超宽带无线电通信，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS 定位系统只能工作在GPS定位卫星的可视范围之内； 与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置， 其定位精度可达厘米级， 此外，超宽带无线电定位器更为便宜。
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