调研:UWB定位
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一、什么是UWB技术？
UWB（Ultra Wide Band）超宽带技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线通信技术，不采用传统通信中的正弦载波，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，其数据传输速率可达几百兆比特每秒以上。UWB技术具有系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、对信道衰落不敏感、截获能力低、定位精度高、穿透能力强等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
二、UWB技术的优势
与GNSS、Wi-Fi和低功耗蓝牙相比，UWB技术优势在于：定位精度高、实时定位速度快和高可靠性和安全性。带宽宽，多径分辨能力强，抗干扰性高于Wi-Fi和蓝牙，可实现米级以下的定位精度；超宽带脉冲信号的纳秒级带宽，支持实时室内定位，延迟低，可即刻感知追踪物体的运动状况；发射功率低、信号带宽宽，隐蔽性好，传统接收机无法识别。
三、UWB定位技术
UWB定位有三种技术，分别是TOF（Time of flight）、TDOA（Time Difference of Arrival）和PDOA（Phase Difference Of Arrival）。TOF技术通过测量信号飞行时间计算距离，支持实时室内定位，精度可达50厘米以内。TDOA技术基于比较信号到达时间差定位，支持无线同步，实现多点定位计算。PDOA技术利用到达角相位差定位，适用于较短范围，精度更高。
四、UWB定位算法
UWB定位流程包括标签与基站的无线收发交互。TOF方法通过至少3次交互，得到标签与基站的距离信息，计算公式基于飞行时间与光速。TDOA方法通过比较信号到达时间差定位，关键在于保持所有基站时间同步，计算公式基于时间差与光速。PDOA方法通过到达角相位差定位，实现多点定位。
五、UWB技术应用
UWB技术在智能手机、智能家居、物流追踪、医疗设备、机器人导航等领域有着广泛的应用前景。通过结合多种定位技术，UWB可以提供高精度、实时的室内定位服务，满足不同场景的需求。
