超宽带定位技术——UWB,在家在不用担心找不到东西了!!!

超宽带定位技术——UWB,在家在不用担心找不到东西了!!!

今年,随着微软全球定位大赛几个赛事的结束,UWB技术凭借着极高的精度和急剧优势的性价比占据了头把交椅。近几年,无线局域网、无线因特网等概念的提出,要求能够在室内环境下无线传输速率达到100Mbps。以构建个性化的信息网络系统。在室内环境下实现高速率的无线传输速率,超宽带技术将是最为有利方式。

UWB(Ultra Wideband)是利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据的一种无载波通信技术。凭借两大独门武器(①摆脱传统载波调制,可在时域中直接操作;②可同时满足宽带高速、低成本和低功耗),一举解决困扰无线技术两大问题(频谱资源紧张、通信新路径)。

UWB的技术特点

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由于UWB与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB具有传统通信系统无法比拟的技术特点。

  • 传输速率高,容量大;根据Shannon信道容量公式,在加性高斯白噪声(AWGN)信道中,系统无差错传输速率是的上限为C=B×㏒2 (1+SNR)式中。在UWB系统中,信道B带宽高达500M——7.5GHz。因此,即使SNR很多低,也可实现百兆至1GHz的传输速率。
  • 适合短距离通信
  • 具有良好的共存性和保密性
  • 多径分辨能力强,定位精度高;由于常规无线通信的射频信号大多为连续信号或其持续时间远大于传播时间,多径传播效应限制了通信质量和传输速率。UWB信号采用持续时间极短的窄脉冲,其时间、空间分辨能力都强。因此,多径分辨率极高。极高的分辨率赋予了UWB信号高精度的测距、定位能力。
  • 体积小,功耗低
  • 结构简单

UWB的技术原理

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  1. 在UWB系统中,常用调制方式两大类:基于超宽带脉冲的调制、基于OFDM的正交多载波调制。
  2. 在UWB系统中,多址技术:跳时多址、波分多址、直扩码分多址、跳频多址。

由于UWB技术自身的特点,UWB在短距离无线连接领域将有广阔的发展前景。目前,各大标准化组织或团体正加紧制定基于UWB的各种技术标准。

UWB应用

UWB过去应用主要是军事领域,近些年开放到民用。UWB需要根据具体需求,规则约束和信道特征进行优化选择,需要重点考虑的内容有频带规则、调制与多址方案、共存问题、系统复杂度、成本与功耗等。由于UWB具有巨大的数据传输优势,对信道衰减不敏感、能提供厘米级的定位精度的优点。UWB具体典型应用。

  1. 短距离(15M内)高速无线多媒体智能局域网和个域网;利用UWB可在小范围内动态地组成分布式自组织(Ah hoc)网络协同工作,连接、传送多媒体数据,并可通过宽带网关,接入其他高速互联网或其他网络。
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  1. 智能交通系统;UWB具有无限通信和定位功能,可在智能交通系统中,为车辆防撞、电子牌照、智能收费等提供解决方案。
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  1. 军事、消防、公安、勘探等领域;用于安全通信、救援通信、精确测距和定位、透底探测雷达、穿墙成像、入侵检测等。
  2. 传感器网络和智能环境;包括生活环境、办公环境,主要用于对各类对象(人和物)进行检测、识别、控制和通信。

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