UWB(Ultra Wide Band)超宽带技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术,它不采用传统通信体制中的正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很大,尽管使用无线通信,但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。
图源:Qorvo半导体
UWB技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高,穿透能力强等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
UWB并非是一项新技术,它最早应用于军用雷达和通信应用中,名称为“脉冲无线电”,自2002年起,美国联邦通信委员会(FCC)授权其未经许可使用,为其划分了3.1~10.6GHz频段,占用500MHz以上的带宽。
与大家熟知的、可以提供定位服务的GNSS、Wi-Fi和低功耗蓝牙三项技术相比,UWB技术的优势如下:
首先,传统的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS),可以提供卫星定位服务,但由于卫星信号会被建筑物遮挡,因此不能实现室内定位。
Wi-Fi和蓝牙通常是通过接收信号强度的指标 (RSSI) 来确定位置,仅显示“弱”或“强”接收信号的粗略类别,定位精度最高能够达到米级。
UWB定位有三种技术,分别是TOF(Time of flight)时差法、TDOA(Time Difference of Arrival)到达时差和PDOA(Phase Difference Of Arrival)到达角相位差。虽然这仅适用于较短的范围,但可以以小于 50 厘米的精度(在最佳条件和部署下)和极低的延迟来确定信号源的位置。
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