1、UWB室內定位技術公司內部編號:(GOOD-TMMT-UUPTY-UlYYDTTLUW禺內定位技術1引言本文探討室內定位技術中的一種：UW睡內定位技術，并在定位技術系列最后對各種定位技術進行總結，敬請關注微信公眾號“智物客”后續文章。2概述UWB(UltraWideBand)即超寬帶技術，它是一種無載波通信技術，利用納秒級的中正弦波窄脈沖傳輸數據，因此其所占的頻譜范圍很寬。傳統的定位技術是根據信號強弱來判別物體位置，信號強弱受外界影響較大，因此定位出的物體位置與實際位置的誤差也較大，定位精度不高，而UW匪位采用了寬帶脈沖通訊技術，具備極強的抗干擾能力，使定位誤差減小。UW匪位技術的出現填補了高

2、精度定位領域的空白，它具有對信道衰落不敏感、發射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統復雜度低、能提供厘米級的定位精度等優點。3UWB!內定位流程(1) 每個定位標簽以UWfBK沖重復不間斷發送數據幀；(2) 定位標簽發送的UW咻沖串被定位基站接收；(3) 每個定位基站利用高敏度的短脈沖偵測器測量每個定位標簽的數據幀到達接收器天線的時間(4) 定位引擎參考標簽發送過來的校準數據，確定標簽達到不同定位基站之間的時間差，并利用三點定位技術及優化算法來計算標簽位置。(5) 利用單基站定位一般采用AOA(AngleofArrival)算法，采用多基站定位多米用TDOA(TimedifferenceofAr

3、rival)算法。4UW隙內定位系統架構及功能系統結構圖主要設備及組件UW匪位標簽定位標簽為有源標簽，能做成不同的形態固定在物體、車輛或佩戴在人員身上使用，在不同應用環境下擁有多變性。它的定位精度最高可達到5-10cm,標簽發出的UWB水沖信號,通過定位基站(定位傳感器)接收和傳輸。每一個標簽都有唯一的ID號，可通過這個ID號將定位的物體聯系起來，使定位基站(定位傳感器)通過標簽找到實際定位的位置。標簽傳輸信號持續時間很短，能夠允許成白上千的標簽同時定位。提供一個參考技術參數：參數項參數值定位精度5-10cm系統總刷新率1200Hz單一標簽刷新率l/64Hz-100Hz射頻發射?(分頻段)射頻

4、接收信令信道ISM穿墻能力玻璃、木質墻體可穿透一堵墻，鋼筋混凝土墻體不能穿透電池供電可充電500mAhffi電池耗電指標按1Hz刷新率計算約使用1個月UW匪位基站定位基站（定位傳感器）可以通過到達時間差（TDOA測量技術，來確定標簽的位置，并將數據傳輸至網絡控制器及定位引擎軟件，定位精度達到厘米級。參考技術參數如下參數項參數值天線接口SMA網絡接口RJ45UW額段（分頻段）系統控制信號ISM輸入電壓DC12V安全機制過熱、過載和短路保護功率消耗10W定位引擎定位引擎位于部署于定位服務器中，是定位算法實現的地方，并提供API與上層應用軟件調用。上層應用軟件上層應用軟件主要體現為系統功能UW醒內定

5、位系統基本功能可包括人員分布顯示：佩戴定位標簽的人員分如情況人員移動軌跡：通過電子地圖實時顯示一個或多個人員移動軌跡。跟蹤指定人員：地圖隨著標簽的移動自動切換，將鼠標移到標簽上可以看到標簽的當前狀態。電子圍欄：通過平面電子地圖上不同顏色和形狀顯示人員的報警位置狀態。5UWBc術特點UW鼓術應用于室內定位，具有以下特點：系統容量大香農公式給出C=Blog2(l+S/N)可以看出，帶寬增加使信道容量的提高遠遠大于信號功率上升所帶來的效應，這一點也正是提出超寬帶技術的理論機理。超寬帶無線電系統用戶數量大大高于3G系統。數據傳輸速度快UW添統使用上吉赫茲的超寬頻帶，根據香農信道容量公式，即使把發送信號

6、功率密度控制得很低，也可以實現高的信息速率。一般情況下，其最大數據傳輸速度可以達到兒百兆比特每秒到吉比特每秒。多徑分辨能力強UW曲于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率，窄脈沖的多徑信號在時間上不易重疊，很容易分離出多徑分量，所以能充分利用發射信號的能量。實驗表明，對常規無線電信號多徑衰落深達10?30dB的多徑環境,UWB言號的衰落最多不到5dBo隱蔽性好因為UWB勺頻譜非常寬，能量密度非常低，因此信息傳輸安全性高。另一方面，由于能量密度低，UW殷備對于其他設備的干擾就非常低。定位精確沖激脈沖具有很高的定位精度，采用超寬帶無線電通信，可在室內和地下進行精確定位，精度最高可達2厘米，一般精度在15厘米內。而GP維位系統只能工作在GP淀位衛星的可視范圍之內。與GP旎供絕對地理位置不同，超短脈沖定位器可以給出相對位置，其定位精度可達厘米級?？垢蓴_能力強UWET頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發送每個比特所用的脈沖數。UWB勺占空比一般為？，具有比其他擴頻系統高得多的處理增益，抗干擾能力強。一般來說，UWBt干擾處理增益在50dB以上。低功耗UW既線通信系統接收機沒有本振、功放、鎖相環(PLL)、壓控振蕩器(VCO卜混頻器等，因而結構簡