UWB定位技术原理、优劣势、UWB目前应用及前景
一、UWB定位技术原理
UWB定位技术是一种基于射频的精细定位技术。它是通过在无线媒体上发射超宽带脉冲信号来实现定位的,它的连续频带范围从3.1Ghz到10.6Ghz,带宽达到500MHz,即辐射的脉冲形状一般由半个正弦波组成,发射几微秒就能定位出实际物体的位置精度可以达到几厘米,是目前公认最准确的定位技术。
UWB定位主要是通过信号传播特性来实现定位,它使用超宽带脉冲信号来扫描整个场景中的精确位置,经过反射、衰减和功率补偿等处理,可以得出定位准确的结果。UWB定位系统由发射器、接收器和服务器等组成,发射器发出精细宽带脉冲信号,接收器接收脉冲信号,通过分析两个脉冲信号之间的时间差和发射波前传播时间差,实现定位。
二、UWB优劣势
(1)UWB定位技术优点:
(a)极低功耗:UWB定位技术使用超宽带脉冲信号,导致定位时不发射过多的功率,极低的功耗使连接的设备能够延长使用时间。
(b)高精度的定位:UWB的定位精度十分高,它可以实现毫米级别的定位,而GPS系统只能实现米级别的定位。
(c)低运行成本:由于使用超宽带脉冲信号,因此运行费用只需要短射线就能实现,运行成本非常低。
(2)UWB定位技术缺点:
(a)易受环境干扰:由于UWB定位技术使用宽频率而小脉冲来实现定位,因此容易受到噪声等外界环境干扰,影响了定位精度。
(b)低抗衰减性:UWB定位系统使用短波长脉冲发射,容易受到通道衰减影响,造成定位结果的误差。
三、UWB目前应用
(1)无线安全系统:UWB定位技术的极低功耗,是用于无线安全系统的重要功能,可以有效地实现智能安全防护系统,以及多维度无线安全监测等研究。
(2)无人机:UWB定位系统可以用于无人机定位,能够更准确地跟踪无人机的移动轨迹,避免发生危险和碰撞。
(3)室内定位:UWB定位技术也可以用于室内的精准定位,例如电子回路板的定位等,可以实现机器人定位,比GPS定位更准确。
(4)多模定位:UWB定位技术可以与WiFi、蓝牙以及其他无线通信网络结合,实现多模定位,从而提高定位的准确性,并进一步改善定位服务质量。
四、UWB前景及优化方向
$\bullet$ UWP定位技术将继续改进,更精确的定位效果可以获得:在发射方面,更高精度的空间多普勒定位技术和新型脉冲发射结构被提出,可以得到更准确的定位信息;在接收方
来源:互联网 / 发布时间:2023-12-13 10:15:31