超寬帶UWB無線技術(shù),厘米級(jí)高精度測(cè)距方案,脈沖通信交互應(yīng)用
超寬帶UWB技術(shù)從各個(gè)行業(yè)的不同應(yīng)用領(lǐng)域已逐步走進(jìn)消費(fèi)者市場(chǎng),并主要瞄準(zhǔn)智能終端和電子應(yīng)用。
典型用例包括無鑰匙進(jìn)入、精準(zhǔn)定位和安全支付。這要求設(shè)備能夠根據(jù)距離、移動(dòng)方向以及與其他設(shè)備的相對(duì)位置來確定其位置的能力。

超寬帶UWB技術(shù)使用大量無線電頻譜,能夠?qū)崿F(xiàn)高帶寬通信且能耗非常低。支持在免許可頻譜中進(jìn)行低功率通信和精確測(cè)距。
超寬帶的特點(diǎn)是傳輸極窄脈沖、持續(xù)時(shí)間僅為幾納秒,并產(chǎn)生500MHz和更高的寬頻譜。這使得超寬帶信號(hào)的抗干擾性較強(qiáng),而且支持非常精確的飛行時(shí)間測(cè)量。
通常在低功率條件下設(shè)計(jì)、集成和測(cè)試寬帶無線電設(shè)備,所需的測(cè)試解決方案需要能夠生成和分析非常廣泛的信號(hào),并具備必要的動(dòng)態(tài)范圍。

在UWB技術(shù)中,通過精確測(cè)量UWB信號(hào)從發(fā)射機(jī)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)所需的時(shí)間(飛行時(shí)間),可以計(jì)算兩個(gè)設(shè)備之間的距離。通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)UWB接收天線收到信號(hào)的時(shí)間或相位差,可以計(jì)算到達(dá)角。
這不僅能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)和室外的運(yùn)動(dòng)和相對(duì)定位功能,可靠的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確度還可以幫助我們提高工作效率、帶來更好的互動(dòng)性游戲,以及改變手機(jī)上的AR/AI應(yīng)用。
在復(fù)雜環(huán)境中,UWB更高的帶寬通道能提供比現(xiàn)有的無線技術(shù)更高的瞬時(shí)精度,實(shí)現(xiàn)幾厘米級(jí)的精度。

UWB通過高效的的ToF計(jì)算能很好的支持時(shí)延敏感型應(yīng)用,例如訪問控制、游戲和AR。
UWB進(jìn)一步增強(qiáng)了汽車遙控鑰匙的安全等級(jí),它通過區(qū)分真實(shí)信號(hào)和中繼/欺騙信號(hào)來防止中繼攻擊。
超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)采用了寬帶窄脈沖通訊技術(shù)、多源數(shù)據(jù)融合以及時(shí)間序列信號(hào)處理技術(shù),因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定位目標(biāo)的精準(zhǔn)定位。

超寬帶室內(nèi)定位技術(shù)的出現(xiàn)正好填補(bǔ)了高精度室內(nèi)定位領(lǐng)域的空白。
通過標(biāo)簽與覆蓋該區(qū)域定位基站進(jìn)行測(cè)距,頂層通過各基站的位置和標(biāo)簽距離,通過TDOA算法或者TOA算法解算出標(biāo)簽坐標(biāo)。
通過獲取定位標(biāo)簽的具體位置,以一維、二維或三維地圖的形式實(shí)時(shí)顯示標(biāo)簽的位置,并提供軌跡回放,人員信息管理等功能。

超寬帶定位在眾多無線定位技術(shù)中有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),可以滿足未來無線定位的需求。與常規(guī)無線電技術(shù)相比,超寬帶很容易將定位與通信結(jié)合。
隨著超寬帶技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展,市場(chǎng)需求的不斷增加,相信不久后超寬帶室內(nèi)定位技術(shù)可以完全實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,精確定位系統(tǒng)也將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。