你意想不到的影响UWB定位精度的因素。。。。。。

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你意想不到的影响UWB定位精度的因素。。。。。。 [复制链接]

UWB技术其实也是一门古老的技术，UWB最初的定义是来自于60年代兴起的脉冲通信技术，又称为脉冲无线电技术。与在当今通信系统中广泛采用的载波调制技术不同，这种技术用上升沿和下降沿都很陡的基带脉冲直接通信，所以又称为基带传输或无载波技术。脉冲UWB技术的脉冲长度通常在亚纳秒量级，信号带宽经常达数千兆赫兹，比任何现有的无线通信技术（包括以3G为代表的宽带CDMA技术）的带宽都大得多，所以最终在1989年被美国国防部称为超宽带技术。UWB设备的平均发射功率很低，可以与其他无线通信系统“安静的共存”。那么在室内定位中，室内的遮挡物对UWB技术产生多大的影响呢？

1：实体墙；一睹实体墙的这种遮挡将使得UWB信号衰减60-70%定位精度误差上升30厘米左右，两睹或者两睹以上的实体墙遮挡，将使得UWB无法定位。

2：钢板；钢铁对UWB脉冲信号吸收很严重，将使得UWB无法定位。

3：玻璃；玻璃遮挡对UWB定位精度没太大影响。

4：木板或纸板，一般厚度10厘米左右的木板或纸板对UWB定位精度没太大影响。

5：电线杆或树木，电线杆或者书面遮挡时需要看他们之间距离基站或者标签的距离，和基站和标签的相对距离比较是否很小，比如，基站和定位标签距离50米，电线杆或者树木正好在两者中间，25米处，这种遮挡就无大的影响，如离基站或者标签距离很近小于1米，影响就很大。

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UWB定位

UWB定位：超宽带（UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用TDOA定位算法，通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。

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UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。UWB的定位原理是通过在室内布置4个已知坐标的UWB定位基站，需要定位的人员或者设备携带定位标签，标签按照一定的频率发射脉冲，不断和四个已知位置的基站进行测距，通过TDOA算法精确的计算定位标签的位置。

（1）每个定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧；

（2）定位标签发送的UWB脉冲串被定位基站接收；

（3）每个定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧到达接收器天线的时间；

（4）定位引擎参考标签发送过来的校准数据，确定标签达到不同定位基站之间的时间差，并利用三点定位技术及优化算法来计算标签位置。

（5）采用多基站定位多采用TDOA（Time difference of Arrival）算法。

UWB定位主要应用于室内高精度定位，用于在一定空间范围内获取人或物的位置信息，同时应用于各个领域的室内精确定位和导航，能够满足隧道、监狱、化工、工厂、煤矿、工地、电厂、养老、展馆、整车、机房、机场等高精度室内定位需求。

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相比其他无线定位技术，UWB超宽带根据信号的定义及特点，UWB技术具有如下优势：

（1）系统容量大，传输速度快

根据信道容限公式，系统的最大传输速率与系统带宽成正比例关系。UWB通信的带宽都在500MHz以上，其传输速率也达到1Gbps以上。而传统的无线载波通信系统由于频带窄，要使传输速率达到100Mbps以上，必须采用多进制调制等方法，这样对信噪比提出了很高的要求，同时也加大了系统构建的复杂性。

（2）发射功率低

UWB具有1GHz以上的频带宽度，极大的带宽保证了较低的发射功率。在短距离无线通信应用中，发射机发射的UWB信号功率要低于1mW，这大大延长了电池寿命，保证了较长的系统工作时间，同时对人体的辐射危害也更小。

（3）多径分辨率高

UWB信号采用持续时间很短的窄脉冲，具有较强的时间和空间分辨率，系统的多径分辨率高，整个系统能够充分利用发射信号的能量。此外，UWB信号具有良好的抗多径性能，对于信道衰减不敏感，接收机通过分级便可以获得很强的康衰减能力，在室内或者建筑物比较密集的场合可以获得良好的定位效果，同时在进行测距、定位、跟踪时也能达到更高的精度。

（4）系统保密性好

UWB发射功率低，仅在1mW以下。它可以把信号弥散在一个极宽的频带范围内，对于一般的通信信号而言，UWB信号类似于白噪声可以安全低隐藏起来;而UWB信号的功率谱密度要低于普通的环境噪声，要将UWB信号从环境噪声中甄别出来不是一件容易的事情，这很好地保证了UWB信号的安全性。

（5）穿透能力强

窄脉冲具有很强的穿透能力，可以帮助比如警察搜寻隔墙的逃犯，以及解救那些被围困在建筑物里面的人们。

（6）定位精度高

UWB信号具有超宽频带的特性，使得UWB系统的距离分辨精度是其他系统的成千上百倍。UWB信号的距离分辨能力可达到厘米级，这是其它窄带系统望尘莫及的。

依赖于上述这些优点，UWB信号可以轻松穿透常见障碍物的阻隔，并能准确测距定位，因此可以用来构建具有较强通信和测距定位功能的无线定位系统，广泛应用于消防、智能化工厂、机场安检、军事训练等领域。

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UWB定位已经能够实现厘米级高精度定位。定位精度10-30cm

谷玉泽

625689470 发表于 2019-9-10 14:36 相比其他无线定位技术，UWB超宽带根据信号的定义及特点，UWB技术具有如下优势： （1）系统容量大，传输 ...

为什么有的文献中说穿透能力强，有些说穿透能力弱，什么样的模块用的是窄脉冲呢