伴隨通訊職業(yè)的開展和物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)的興起，室內(nèi)定位技能因強(qiáng)壯的定位才能，迎來了開展的黃金時(shí)期。并且對于定位精度高，抗干擾才能要求高的應(yīng)用場合，UWB定位技能應(yīng)運(yùn)而生。

什么是UWB定位?

UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通訊技能，使用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。有人稱它為無線電范疇的一次革命性進(jìn)展，認(rèn)為它將成為未來短距離無線通訊的干流技能。總的來說，UWB在前期被用來應(yīng)用在近距離高速數(shù)據(jù)傳輸，近年來國外開端使用其亞納秒級超窄脈沖來做近距離準(zhǔn)確室內(nèi)定位。

UWB的優(yōu)勢:

傳統(tǒng)的定位技能判別物體的位置是依托信號(hào)的強(qiáng)弱來判別的，易遭到外界干擾。定位的差錯(cuò)較大，精度不高，而UWB定位選用了寬帶脈沖通訊技能，有很強(qiáng)的抗干擾才能，使得定位差錯(cuò)大大下降。它填補(bǔ)了高精度定位范疇的空白，它的技能特點(diǎn)如圖所示，精度可達(dá)厘米級。

UWB室內(nèi)定位過程:

網(wǎng)絡(luò)大將UWB的定位流程分成5個(gè)流程：

1. 每個(gè)定位標(biāo)簽以UWB脈沖重復(fù)不間斷發(fā)送數(shù)據(jù)幀；
2. 發(fā)送的UWB脈沖串被定位基站接納;
3. 每個(gè)定位基站使用高敏度的短脈沖偵測器丈量每個(gè)定位標(biāo)簽的數(shù)據(jù)幀到達(dá)接納器天線的時(shí)刻;
4. 定位引擎參閱標(biāo)簽發(fā)送過來的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，確定標(biāo)簽達(dá)到不同定位基站之間的時(shí)刻差，并使用三點(diǎn)定位 技能及優(yōu)化算法來核算標(biāo)簽位置；
5. 使用單基站定位一般選用 AOA((Angle of Arrival)算法，選用多基站定位多選用 TDOA(Time difference of Arrival)算法。

UWB室內(nèi)定位的體系結(jié)構(gòu)

UWB技能特點(diǎn):

體系容量大：帶寬添加使信道容量的提高遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)功率上升所帶來的效應(yīng)。

傳輸數(shù)據(jù)快：依據(jù)香農(nóng)公式，即便把發(fā)送信號(hào)功率拉到很低，也能實(shí)現(xiàn)較高的信息速率。通常情況下，其最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到幾百兆比特每秒到吉比特每秒。

多徑分辨才能強(qiáng)：因?yàn)槠錁O高的作業(yè)頻率和極低占空比，所以它的占空比很高。窄脈沖的多徑信號(hào)在時(shí)刻上不易堆疊，很簡單分離出多徑重量，因此能充分使用發(fā)射信號(hào)的能量。

隱蔽性好：UWB的頻譜較寬，能量密度較低，所以具有很高的安全性。另一方面，因?yàn)槟芰棵芏鹊停琔WB設(shè)備對于其他設(shè)備的影響很低。

定位準(zhǔn)確：UWB具有很高的定位精度，它選用超寬帶無線電通訊，可在室內(nèi)和地下進(jìn)行準(zhǔn)確定位，精度最高可達(dá)2厘米，一般精度在15厘米內(nèi)。

抗干擾才能強(qiáng)：UWB的占空比一般為0.01～0.001，具有比其他擴(kuò)頻體系高得多的處理增益，抗干擾才能強(qiáng)。一般來說，UWB抗干擾處理增益在50dB以上。

低功耗:UWB體系結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備成本低。UWB使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù)，信號(hào)無需載波，脈沖持續(xù)時(shí)刻一般在0.20～1.5ns之間很短，有很低的占空因數(shù)，因此功耗很低，一般UWB體系只需要50～70mW的電源，功耗是藍(lán)牙技能的百分之十。

審核編輯：符乾江