uwb定位技术定位系统市场应用前景

来源:中棱射频技术 发布时间:2020-11-13 27668 次浏览

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大家知道UWB技术吗?它其实是一种新型的无线通信技术,通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有GHz量级的带宽。这种技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。因此它目前被应用在定位方面的情况会比较多,目前,UWB定位主要通过TOF测距定位、TDOA定位、AOA定位三种定位算法,那么大家知道这个UWB定位是怎样实现的吗?下面小编就来给大家介绍一下。

  UWB定位技术的定位方法:

  UWB定位技术的三种定位方法为TOF定位、TDOA定位和AOA定位。

  1、TOF定位

  TOF定位是基于测距的方式,标签和每个需要定位的基站发起测距,测距完成后进行位置计算。

  零维模式下,只需要和一个基站测距即可。一维模式下,至少需要和一个基站测距。二维模式下,至少要和三个或以上基站测距,特殊模式下可以和两个基站测距。三维需要和四个基站进行测距。

  2、TDOA定位

  TDOA是基于到达时间差定位,系统中需要有时间同步功能。

  时间同步有两种,一种是通过有线做时间同步,有线时间同步可以控制在0.1ns以内,同步精度非常高,但由于采用有线,所有设备要么采用中心网络的方式,要么采用级联的方式,但增加了网络维护的复杂度,也增加了施工的复杂度,成本升高。并且,系统中还有一个专用的有线时间同步器,价格昂贵。

  另一种是通过无线做时间同步,采用无线同步一般可以达到0.25ns,精度稍逊于有线时间同步,但其系统相对来说更为简单,定位基站只需要供电,数据回传可以采用WiFi 的方式,有效降低了成本。

  基站时间同步之后,标签发送一个广播报文,基站收到之后,标记接收到此报文的时间戳,将才内容发送到计算服务器,计算服务器更加其他基站的定位报文的时间戳,计算出被定为目标的位置。

  3、AOA定位

  AOA定位一般是基于相位差的方式计算出到达角度,一般不单独使用,由于AOA涉及到角度分辨率的问题,若单纯AOA定位,若离基站越远,定位精度就越差。AOA可以配合TOF测距时下定位,此模式下,单基站就可以完成定位,也可以两个基站通过AOA实现定位。

  UWB定位实现流程:

  1、每个定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧。

  2、定位标签发送的UWB脉冲串被定位基站接收。

  3、每个定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧到达接收器天线的时间。

  4、定位基站通过WIFI或者以太网实现与后台服务器通信。

  5、定位引擎参考标签发送过来的校准数据,确定标签达到不同定位基站之间的时间差,并利用TDOA算法来计算标签位置。

  6、终端设备(应用软件)显示出定位标签的位置。

  以上就是关于UWB定位技术的定位方法和实现流程的详细介绍,相关的技术人员可以了解一下,还是比较复杂的,大家感兴趣的话可以深入了解一下。

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