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为什么UWB技术会成为室内定位的主流?

近年来,UWB技术受到越来越多的关注,并成为通信技术的一个热点。作为室内通信用途 ,FCC已经将3.1G~10.6GHz频带向UWB通信开放。IEEE 802委员会也已将UWB作为个人区域网(PAN,Personal Area Network)的基础技术候选对象来探讨。UWB技术被认为是无线电技术的革命性进展,巨大的潜力使得它在无线通信、雷达跟踪以及精确定位等方面有着广阔的应用前景。
工具/原料
1

UWB技术

2

EHIGH恒高

方法/步骤
1

定位精确 冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置,其定位精度可达10厘米级。

2

系统容量大1S内可同时工作的标签多,容量高。UWB技术使用的带宽在1GHz以上,甚至可高达几个GHz,那么每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。带宽增加使信道容量的提高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。

3

高速的数据传输UWB技术是利用起、落点的时域脉冲(几纳秒)直接实现调制,超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行,而且以这一过程中所持续的时间,来决定带宽所占据的频率范围。UWB技术时域信号较窄,使得时间分辨率增强,接收多径反射延时信号与直达信号的时间差一般大于脉冲宽度,因此,信号在时域上是可分离的。上述例子中7ns的时间差,足够完成UWB直达信号的传输(传输时长约2ns),因此系统可快速提取出直达信号,实现精确定位。

5

隐蔽性好因为UWB技术的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB设备对于其他设备的干扰就非常低。

6

抗干扰能力强UWB技术扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB的占空比一般为0.01-0.001,具有比其他扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB技术抗干扰处理增益在50dB 以上。

7

低功耗UWB技术使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0.20ns-1.5ns之间,有很空的占空因数,系统耗电可以做到很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW-几十mW。民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右,是蓝牙设备所需功率的1/20左右。因此,UWB设备的电池寿命,相对于传统无线设备有着很大的优越性。

8

无线同步无线同步就是各个UWB技术定位基站通过不断与其他基站交换本队时钟信息,最终达到并且保持全局时间协调一致。无线同步方法依赖于UWB的测量时间精度,时间精度越高,两个基站之间的时间误差越小,那么它们的时间同步程度越高。无线同步方式的优势在于基站与基站之间不需要有线连接,因此UWB定位系统的部署难度较低,成本也低。EHIGH恒高UWB技术采用的是无线同步方法,也是业内第一家拥有UWB无线同步技术的厂家。当前,EHIGH恒高的时间测量精度已经达到cm级,基站与基站之间时间可达到高度同步,实现10cm精确定位。

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