UWB超寬帶定位系統(tǒng)為何有如此高的精度

UWB定位系統(tǒng)定位精度高達(dá)10cm，同時(shí)具備高動態(tài)、高容量、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。目前，大量的UWB室內(nèi)定位項(xiàng)目已經(jīng)在國內(nèi)外完成，通過使用UWB定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人員定位，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。適用的場合包括：隧道、監(jiān)獄、化工廠、工廠、煤礦、工地、電廠、養(yǎng)老院、展館、整車倉儲、機(jī)房、機(jī)場等。

UWB室內(nèi)定位技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)定位，一般需要在定位區(qū)域部署上基站，為人員佩戴標(biāo)簽。通過標(biāo)簽與多個(gè)基站通信，定位系統(tǒng)可以計(jì)算出標(biāo)簽與基站之間的距離，從而確定標(biāo)簽（人員）的位置。

但是，在實(shí)際的無線傳輸環(huán)境中，標(biāo)簽、基站發(fā)射的電磁波會受到周圍環(huán)境如墻壁、玻璃、金屬等物體的反射（類似于可見光的反射），產(chǎn)生多徑信號。基站往往不僅能接收到直達(dá)信號，還能接收到反射路徑傳播的信號，并且直達(dá)路徑信號和反射路徑信號是相加的關(guān)系。所以，定位系統(tǒng)想要測量電磁波的飛行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)定位，關(guān)鍵在于接收節(jié)點(diǎn)能否正確接收到發(fā)射節(jié)點(diǎn)（標(biāo)簽）所發(fā)送信號的直達(dá)路徑。

傳統(tǒng)窄帶室內(nèi)定位技術(shù)（如ZigBee）為正弦載波通信，且?guī)捿^窄，完成信號傳輸所需的時(shí)間為幾毫秒。直達(dá)信號與反射信號會在時(shí)域上重疊，使信號延遲，并在幅值和相位等方面發(fā)生了變化，從而產(chǎn)生能量衰減或增強(qiáng)，信噪比下降，導(dǎo)致首達(dá)信號并非直達(dá)信號，引起測距誤差，定位精度也隨之下降。

而超寬帶（UWB）室內(nèi)定位技術(shù)是一種無線載波通信技術(shù)，即不采用正弦載波，而利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB時(shí)域信號較窄，使得時(shí)間分辨率增強(qiáng)，接收多徑反射延時(shí)信號與直達(dá)信號的時(shí)間差一般大于脈沖寬度，因此，信號在時(shí)域上是可分離的，系統(tǒng)可快速提取出直達(dá)信號，實(shí)現(xiàn)定位。

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