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行业资讯|UWB超宽带定位系统为何有如此高的精度

UWB定位系统定位精度高达10cm,同时具备高动态、高容量、低功耗的优点。目前,大量的UWB室内定位项目已经在国内外完成,通过使用UWB定位系统实现人员定位,实现企业安全管理,提高企业生产效率。适用的场合包括:隧道、监狱、化工厂、工厂、煤矿、工地、电厂、养老院、展馆、整车仓储、机房、机场等。

 UWB室内定位技术想要实现精确定位,一般需要在定位区域部署上基站,为人员佩戴标签。通过标签与多个基站通信,定位系统可以计算出标签与基站之间的距离,从而确定标签(人员)的位置。
但是,在实际的无线传输环境中,标签、基站发射的电磁波会受到周围环境如墙壁、玻璃、金属等物体的反射(类似于可见光的反射),产生多径信号。基站往往不仅能接收到直达信号,还能接收到反射路径传播的信号,并且直达路径信号和反射路径信号是相加的关系。所以,定位系统想要精准测量电磁波的飞行时间,实现精确定位,关键在于接收节点能否正确接收到发射节点(标签)所发送信号的直达路径。
传统窄带室内定位技术(如ZigBee)为正弦载波通信,且带宽较窄,完成信号传输所需的时间为几毫秒。直达信号与反射信号会在时域上重叠,使信号延迟,并在幅值和相位等方面发生了变化,从而产生能量衰减或增强,信噪比下降,导致首达信号并非直达信号,引起测距误差,定位精度也随之下降。
而超宽带(UWB)室内定位技术是一种无线载波通信技术,即不采用正弦载波,而利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。UWB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,系统可快速提取出直达信号,实现精确定位。


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