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UWB超宽带定位技术原理

超宽带(Ultra Wide-Band,UWB)是一种新型的无线通信技术,根据美国联邦通信委员会的规范,UWB的工作频带为3.1~10.6GHz,系统-10dB带宽与系统中心频率之比大于20%或系统带宽至少为500MHz。UWB信号的发生可通过发射时间极短(如2ns)的窄脉冲(如二次高斯脉冲)通过微分或混频等上变频方式调制到UWB工作频段实现。 UWB超宽带定位的主要优势有,低功耗、对信道衰落(如多径、非视距等信道)不敏感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强(能在穿透一堵砖墙的环境进行定位),具有很高的定位准确度和定位精度。
工具/原料
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UWB超宽带定位

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恒高

UWB超宽带定位-TDOA定位原理:
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该技术采用TDOA(到达时间差原理),利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差,从而得出定位标签相对于四组定位基站(假设1#、2#为第一组,2#、3#为第二组,3#、4#为第三组,4#、1#为第四组)的距离差:

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式中di,12~di,14为UWB技术测得的定位卡相对于四组定位基站的距离差。基本原理如下图所示:

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EHIGH-TDOA定位原理示意图,通过联接下式方程即可解算出定位卡的三维坐标:

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使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信,只需要定位标签只发射或只接收UWB信号,故能做到更高的定位动态和定位容量。恒高UWB超宽带定位系统产品即使用UWB-TDOA技术实现了高精度、高动态、高容量、低功耗的定位系统。UWB超宽带定位现场定位示意图:

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