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低功耗高精度uwb室內(nèi)定位技術(shù)功能特點(diǎn)，UWB(ULTRAWideband)是一種利用納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)載波通信技術(shù)。UWB(ULTRAWideband)是一種利用納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)載波波通信技術(shù)。通過(guò)將非常低功率的信號(hào)傳輸?shù)揭粋€(gè)非常低的功率信號(hào)，通過(guò)一個(gè)非常寬的頻譜傳輸非常低的功率信號(hào)。
uwb室內(nèi)定位技術(shù)技術(shù)概況
UWB(UltraWideband)是一種利用納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)載波通信技術(shù)。極低功率信號(hào)通過(guò)更寬的頻譜傳輸。UWB技術(shù)始于20世紀(jì)60年代興起的脈沖通信技術(shù)，主要用于軍用雷達(dá)、定位和低截獲率/低檢測(cè)率的通信系統(tǒng)。2002年2月，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)發(fā)布了關(guān)于使用民用UWB設(shè)備頻譜和功率的初步規(guī)定。在這項(xiàng)規(guī)定中，UWB系統(tǒng)在任何時(shí)候都被稱(chēng)為UWB系統(tǒng)，其中包括相對(duì)帶寬大于0.2或帶寬大于500MHz的通信系統(tǒng)，并且UWB技術(shù)被批準(zhǔn)用于民用商品。自2006年以來(lái)，中國(guó)一直在為UWB頻譜規(guī)劃做準(zhǔn)備。經(jīng)過(guò)兩年多的研究，中國(guó)自己的UWB頻譜計(jì)劃于2008年12月12日正式發(fā)布，包括UWB信號(hào)的射頻指數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)所限制、設(shè)備批準(zhǔn)等。與其它定位技術(shù)相比，uwb室內(nèi)定位技術(shù)具有定位精度高、安全性好、傳輸速度高、系統(tǒng)容量大、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
UWB定位技術(shù)特點(diǎn)
與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比，UWB具有以下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)無(wú)法比擬的技術(shù)特征，其工作原理不同：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單：當(dāng)前無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)使用的通信負(fù)載波是一個(gè)連續(xù)的電波，負(fù)載波的頻率和功率在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，利用負(fù)載波的狀態(tài)變化來(lái)傳輸信息。UWB不使用負(fù)載波，它通過(guò)發(fā)送納秒級(jí)脈沖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。UWB發(fā)射器直接使用脈沖小激勵(lì)天線(xiàn)，不需要傳統(tǒng)收發(fā)器所需的上變頻，因此不需要功能放大器和混頻器。因此，低功耗uwb室內(nèi)定位技術(shù)允許使用非常低的寬帶發(fā)射器。同時(shí)，在接收端，UWB接收器也不同于傳統(tǒng)接收器，不需要中頻處理。因此，實(shí)現(xiàn)UWB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。
高速數(shù)據(jù)傳輸：在民用商品中，UWB信號(hào)的傳輸范圍一般要求在1m以?xún)?nèi)。根據(jù)修改后的通道容量公式，傳輸速度可達(dá)500mbit/s。這是一種理想的調(diào)制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)。UWB將高速數(shù)據(jù)傳輸與一個(gè)非常寬的頻率帶寬進(jìn)行交換，并共享其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)使用的頻帶，而不是單獨(dú)占用擁擠的頻率資源。在軍事應(yīng)用中，我們可以利用巨大的擴(kuò)展和增益來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低截獲率、低檢測(cè)率、高安全性和高速數(shù)據(jù)傳輸。
低功耗：UWB系統(tǒng)使用間歇脈沖發(fā)送數(shù)據(jù)。脈沖持續(xù)時(shí)間很短。一般來(lái)說(shuō)，它在0.20ns~1.5ns之間，占空因數(shù)非常低。系統(tǒng)的功耗可以非常低。高速通信時(shí)，系統(tǒng)的功耗僅為數(shù)百到數(shù)十mw。民用UWB設(shè)備的功率一般約為傳統(tǒng)移動(dòng)電話(huà)所需功率的1/100，藍(lán)牙設(shè)備所需功率的1/20。軍用UWB電臺(tái)的功耗也很低。因此，與傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)設(shè)備相比，UWB設(shè)備在電池壽命和電磁輻射方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。
安全性高：物理層技術(shù)作為一種通信系統(tǒng)，具有自然的安全性能。由于低功耗高精度uwb室內(nèi)定位技術(shù)信號(hào)通常將信號(hào)能量分散在一個(gè)非常寬的頻帶范圍內(nèi)，UWB信號(hào)相當(dāng)于一般通信系統(tǒng)的白噪聲信號(hào)，在大多數(shù)情況下，UWB信號(hào)的功率譜密度低于自然電子噪聲，因此很難從電子噪聲中檢測(cè)到脈沖信號(hào)。使用編碼對(duì)脈沖參數(shù)進(jìn)行偽隨機(jī)化后，脈沖檢測(cè)將更加困難。多徑分辨率能力強(qiáng)制了通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率，因?yàn)槌Ｒ?guī)無(wú)線(xiàn)通信的大多數(shù)射頻信號(hào)都是連續(xù)信號(hào)，或者它們的連續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多徑通信時(shí)間。由于超寬帶無(wú)線(xiàn)電發(fā)射的單周期脈沖持續(xù)時(shí)間很短，占空比很低，因此多徑信號(hào)可以及時(shí)分離。如果多徑脈沖在時(shí)間上重疊，多徑傳輸路徑的長(zhǎng)度應(yīng)小于脈沖寬度和傳輸速度之間的乘積。由于脈沖多徑信號(hào)在時(shí)間上不重疊，因此很容易分離多徑分量，以充分利用發(fā)射信號(hào)的能量。大量實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于常規(guī)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的多徑衰落，超寬帶無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的多徑衰落不足5dB。
定位精度：沖壓脈沖具有較高的定位精度，采用超寬帶無(wú)線(xiàn)電通信，定位和通信容易整合，常規(guī)無(wú)線(xiàn)電難以做到這一點(diǎn)。超寬帶無(wú)線(xiàn)電具有較強(qiáng)的穿透能力，可在室內(nèi)地下???供準(zhǔn)確定位，GPS定位系統(tǒng)只能在GPS定位衛(wèi)星的視覺(jué)范圍內(nèi)工作；超短脈沖定位器不同于GPS提供的地理位置，定位精度可達(dá)到厘米，超寬帶無(wú)線(xiàn)電定位器更便宜。
低功耗高精度uwb室內(nèi)定位技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景定位
根據(jù)研究報(bào)告，UWB定位技術(shù)的應(yīng)用每年都保持著較高的復(fù)合年增長(zhǎng)率。我們公司是一家快樂(lè)的技術(shù)企業(yè)，專(zhuān)注于UWB定位技術(shù)的研究和應(yīng)用。目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、化工、電廠、地下建設(shè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流、公安司法、醫(yī)院等領(lǐng)域。