uwb定位原理，UWB定位技术介绍

很多朋友对uwb定位原理，UWB定位技术介绍不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

UWB技术采用两种方式传输数据：一种是无线收发，利用卫星信号传输数据，另一种是无线通信。无线收发方式主要有同步、异步和自适应多址。超宽带系统是近年来非常热门的技术，在民用市场上有很大的优势。但是由于技术发展很快，现在很多都没有商用，那就从最新版本的UWB技术开始吧！一、超宽带

超宽带(Ultra-wideband，UWB)是一种使用无线电信号传输数据的技术，它是一种无执照的UWB系统。超宽带通信系统的工作频率为1~10 GHz，波长为5~100m，工作在C波段。超宽带具有数据速率高、时延低、穿透力强、抗多径干扰等优点。UWB是一种利用脉冲重复频率(PRS)和脉冲间隔时间(PLD)实现高速数据传输的技术。

脉冲重复频率是指单位时间内脉冲发射的次数，可分为连续形式或离散形式。PRS可以按频率划分，常用的是20 MHz ~ 100 MHzPLD可分为2~4个数字信号处理模块；脉冲延迟(PL)主要用于实现时钟恢复等功能。脉冲重复频率与PRS有关，但更多取决于天线形式、接收灵敏度、载波频率等因素，可以通过测量PRS和PLD的PL/DL值来计算。二、时间段

UWB技术的时隙分为两类：同步和异步。同步时隙：同步信号使用固定时隙，每个载波接收信号并在发射时同步其相位和幅度；异步时隙：每个载波接收一个相位和幅度变化的正弦信号，解调成时间片，再通过时频转换成时间片。在超宽带系统中使用同步和异步时隙。

由于UWB波束窄，功率低，所以定位目标时通常使用UWB信号传输数据，而不是传统的无线电系统使用多个射频天线传输信号，射频天线只能用来接收数据。因此，在使用UWB通信时，必须考虑发射功率的问题。通常，要考虑的权力包括几个方面：

首先是发射时间点的选择；其次，需要在接收端设置接收器，以识别其是否来自目标位置；最后，根据接收的信号类型选择正确的波束。三、星间传输星间传输也使用卫星进行通信。由于UWB对卫星的要求不高，所以应用广泛，可以说无处不在。UWB星间传输的具体过程如图，接收到的数据可以发送。

如果接收方没有数据包返回给发送方，发送方只需要将它发送给接收方。如果接收到的数据包需要发送给下一个发送方，可以先发送给下一个用户，再发送给下一个用户，以此类推，所有数据包都可以发送。超宽带卫星系统可以分为几个部分，每个部分都有其相应的功能。

星间传输技术的优点是定位精度高、可靠性高、成本低。缺点是对接收机硬件要求高，高度依赖卫星环境。因此在军事和民用领域都有广泛的应用。四、多路径效应。UWB技术具有多径效应，即在一个发射信号中同时发射多个信号，这也是这种技术被称为“窄带定位”的原因。

当一条路径上的能量用完时，就会出现多径，其中每个信号都用完了。因此，我们在接收定位目标的发射信号时，需要选择最短的路径接收信号。由于传输信号时的能量消耗较大(一条路径上的能量消耗约为1-2 dB)，不能直接使用，因此需要在接收端将多余的能量返还给下一次传输。

为了解决这个问题，可以采用“编码1”或“基线凸”技术来提高系统的抗多径能力。此外，空间辅助测距也可用于超宽带系统。如果目标是运动物体或小物体(如车辆、人或物体)，也可以利用多普勒效应实现测距功能。五、波束成形

UWB信号的功率谱密度(PSD)在频域为负，频率为800 MHz，使用Ubc频段，如图6所示。超宽带系统采用了一种新的信号波形——波束形成算法。其基本原则是：

当射频信号经过接收端时，接收机根据测得的信号强度的变化对天线做出响应(即在接收端得到与发射信号强度成正比的反射率)，然后经过算法处理转换成可以用来表示接收机输出信息的形式，最后将这种形式发送到传输信道。这种波形可以确保信号在所有方向上具有相同的功率和频率增益。

目前该技术主要应用于测距定位领域，如室内短距离无人驾驶汽车测距、无人驾驶汽车定位等。六、 Aadd模式模块，AMS)技术(采用MISO调制)MISO(特定任务集成模块)调制技术的基本原理是利用调制方式控制信号频谱。一种称为精确编码的技术用于增强系统性能。

AMS是由爱立信和高通联合开发的，它使用MISO调制在一个周期内实现数据复用。它可以在发送端灵活地使用各种信号形式，比如调制后直接作为本地(基于)数据流发送；也可以通过不同的编码方法进行复用。AMS通过改变内部时钟和参考时钟之间的频率间隔来选择频谱。也可以调整频率间隔，以确保所需的数据速率。

其优点是：不需要对信号产生任何新的同步操作；无需任何同步操作即可支持高带宽工作范围；发射机和接收机不需要同时处理信号、通信或两者。七、自适应侧选择协议(APS)技术可以根据数据流的特性自动选择不同的信道，使得每个UWB用户可以从多个信道中选择最优的信道进行传输。

实现位置服务，即UWB设备可以同时接收多个UWB用户发送的数据流。APS协议是UWB无线技术的核心部分，通过在一段时间内同时向多个基站发送多个发射功率和频率不同的信号进行测距来实现。与OFDM相比，APS具有以下优点：可以同时完成多用户传输，每个用户可以独立选择不同的信道；

能够定位多个移动目标(包括但不限于：人、车辆等。)同时在单个基站上；审核编辑黄宇

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