UWB如何计算位置

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UWB的应用也很明确，主要有三种应用：成像、通信与测量和车载雷达系统，再宏观一点，精位科技UWB高精确定位精度达10cm，可以分为定位、通信和成像三种场景。

定位：这里借用一下我以前的回答，UWB定位系统也需要用到UWB基站作为坐标。如果我们谈基站定位的话，就是这几种：

a. 三边测量 ：

通过接收到的信号来求解几何问题。因为基站位置都是已知的，那么未知数只有用户与基站之间的距离。为了求解用户与基站之间的距离，需要信号在空中传播时间，也就是可能能用到几种信息：到达时间（time of arrival，ToA）；time difference of arrival (TDoA) 或者 received signal strength (RSS)。

b.三角测量：

当基站位置已知时，基站与用户之间的距离信息可以用角度信息替代。如果我们知道信号的到达角（angle of arrival，AoA），那么同样可以得到与三边测量同样的结果。

c.近似：

如果我们只有一个已知基站，那么我们可以根据ToA或者AoA和信号强度大概估计出用户与基站的距离和角度，那么就可以近似出用户位置。实际上这也是2G系统中最常见的基站定位方式。这里的问题是，通常地面会存在很多干扰，单个基站的估计不会很精确。

d.场景分析：

我们可以将一些典型位置点的信号特征（比如RSS、时延扩展或者信道扩展）存入数据库，再与当时的信号作比对，可以估计出用户与基站之间的距离和方位。

通信：

因为大带宽，所以UWB一度被认为是USB数据传输的无线替代方案，蓝牙的问题是传输速度太慢。UWB还常用于军用保密通信，这主要也是因为UWB脉冲的能量很低，很容易低于噪声门限，不容易被其它无线电系统监听到。

成像：

UWB系统的带宽很宽，目前UWB穿墙雷达是很广泛的应用，具体做法是利用窄脉冲传过墙壁，获得墙对面的回波，可以得到成像，成像误差很低。所以如果有一天苹果开放底层接口，说不定iphone就可以拿来窥探邻居了。

 

之前已经分析过，因为UWB的距离分辨率很高，ToA精度很高，所以三边测量很适合。实际上这也是目前UWB无线电中最主流的定位方式。AoA这种角度估计需要天线阵列，不如ToA适合UWB。