先来看看UWB 在百科中的定义:

UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。有人称它为无线电领域的一次革命性进展,认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。 总的来说,UWB在早期被用来应用在近距离高速数据传输,近年来国外开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位, UWB又名超宽带。

UWB(Ultra Wideband)无线通信是一种不用载波,而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进行通信的方式。

UWB(UltraWideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。

抗干扰性能强,传输速率高,系统容量大发送功率非常小。UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工作时间。而且,发射功率小,其电磁波辐射对人体的影响也会很小,应用面就广。

在这种优秀条件的背景下,UWB就被应用在了室内的或者室外的小范围的定位技术上面了,那么UWB如何进行定位呢。这就需要用到一个东西叫做TOF(Time Of Flight)翻译过来也就是光飞行的时间。

首先定义一下再定位中需要哪些东西,大家都知道GPS需要三个卫星才能对移动设备完成定位,UWB定位中也是一样,我们需要固定三个UWB板卡,我们称这三个 固定的UWB板卡Anchor,然后称需要被定位的 处于 移动状态的UWB板卡Tag。

好了这样,Anchor 到 Tag 之间的就可以通过光的飞行时间来进行测量了,举个最简单的例子, 一个Anchor 到一个Tag 的距离,可以直接使用Tag发送一个带有时间戳的数据包,Anchor接收到数据包之后,如果Anchor和Tag已经经过时间同步的话,Anchor根据本地时间和Tag发送时间包的时间戳的时间做差值,就能知道光飞行了多长时间,这样就能计算距离了,当然,这样会有很大的干扰,导致测不准,所以Decawave的工程师使用了另外一种方法:

Decawave测量TOF通过二次握手进行TOF时间的测量,测量原理如下图:

定位原理:

将三个Anchor设置在同一高度,在确认UWB模块可以比较准确的测量相对距离后,可以设置Anchor A作为定位坐标原点,将Anchor A与Anchor B连线作为定位坐标系的x轴,垂直底面为z轴,根据右手系可以确定y轴,在建立起定位坐标系后,以Anchor A为圆心,Anchor C到Anchor A相对距离为半径,画圆。再以Anchor B为圆心, Anchor C到Anchor B为半径,画圆。两圆会交于两点,然后设置Anchor C再交点中y轴坐标为正的点,即可以得到Anchor A,B,C在定位坐标系中的位置。

在确定定位坐标系后,可以通过三个Anchor的位置对Tag位置进行定位。Anchor A 为原点和 Anchor A到Tag距离为半径可确定一球,Anchor B、C同理,两球相交可得到一圆,该圆与第三个球相交可得到两点,默认Tag位置为低于Anchor平面。

如果想要不辞啊用先验知识进行Z轴的定位的话,就需要另外一个Anchor处于不出于之前三个Anchor所在Z轴平面的就可以啦。

另外,不要人为UWB的原理这么简单就觉得Decawave 不过尔尔哦, 因为UWB定位本身就不是个学术问题而是一个工程问题,比如时间戳怎么打,多机怎么同步,超视距问题等等,Decawave还是很厉害的!

UWB(Ultra Wideband)相关推荐

  1. Ultra Wideband Wireless Communication

    版权声明:原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式标明文章原始出版.作者信息和本声明.否则将追究法律责任. http://blog.csdn.net/topmvp - topmvp An inte ...

  2. Ultra Wideband Signals and Systems in Communication Engineering

    版权声明:原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式标明文章原始出版.作者信息和本声明.否则将追究法律责任. http://blog.csdn.net/topmvp - topmvp The tho ...

  3. Enabling High Accuracy Pervasive Tracking with Ultra Low Power UWB Tags

    一.预备知识 不懂的专有名词或者缩写,一定要去百度,否则一定理解不了论文,并且有时候搜索到的内容会对理解文章有非常大的帮助,比如我这里搜索TWR出来的这篇讲解,就让我对UWB及其测距原理有了详细的了解 ...

  4. (解释)常见的无线路由器采用( A)技术。 A. WiFi B. AP C. UWB D. ZigBee

    常见的无线路由器采用( A)技术. A. WiFi B. AP C. UWB D. ZigBee A: 家里用的就是! B: AP就是传统有线网络中的HUB 集线器 C:UWB(Ultra Wideb ...

  5. 室内定位——UWB测距及定位原理

    关注.星标公众号,直达精彩内容 来源:平行机器人 整理:李肖遥 我们都知道卫星信号在室内会被严重影响,从而导致GPS或是北斗无法定位.所以在室内定位主要采用无线通讯.基站定位.惯导定位等多种技术集成形 ...

  6. ZigBee网络数据传递流程_物联网技术讲解:室内定位技术(WIFI、蓝牙BLE、Zigbee、UWB)...

    室内定位一直都是让人们褒贬不一的技术.信号干扰.设备铺设(成本预算)和定位精度,是室内定位技术的难点也是突破口.下面主要介绍了4种主流的室内定位技术:WIFI定位技术.蓝牙定位技术.ZigBee定位技 ...

  7. 采用UWB定位技术开发的室内定位系统源码

    UWB精准定位系统源码 UWB是什么? UWB(Ultra Wideband)超宽带技术是一种全新的.与传统通信技术有极大差异的通信新技术.它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒 ...

  8. Decawave UWB定位原理

    先来看看UWB 在百科中的定义: UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据.有人称它为无线电领域的一次革命性进展,认为它将成为未来短距离无 ...

  9. UWB定位: 第四篇 . Apple Iphone11 U1芯片 Apple UWB专利

    UWB定位系列专题: UWB定位: 第一篇 . 简介 UWB定位: 第二篇 . 原理 UWB定位: 第三篇 . 市场分析 UWB定位: 第四篇 . Apple Iphone11 U1芯片 & ...

最新文章

  1. proto文件支持继承吗_搞懂 Javascript中this 指向及继承原理
  2. wxWidgets:制作渲染循环
  3. OS- -内存之虚拟内存
  4. 个人收集一些程序员面试题目(一) 一起分享
  5. 3DSMAX安装未完成,某些产品无法安装的解决方法
  6. tensorflow中的优化器
  7. 服务器webpack构建性能,webpack性能优化——构建效率(一)
  8. 不确定度用计算机怎么算,算A类不确定度用计算器该怎样按
  9. QRSpeed QQ机器人 词库编写教学
  10. 同一账号,后一用户登录,前一个用户则被踢掉
  11. 解决firefox一个邮箱两个账户导致收藏夹不同步的问题
  12. java处理环比增长率
  13. 计算机驱动恢复出厂设置在哪里,Windows系统恢复出厂设置在哪?怎么恢复出厂设置?...
  14. FPGA信号截位策略
  15. 中华文明探源工程初步结果----DNA数据 中国人种源头分布一览表
  16. JS实现获取汉字首字母拼音、全拼音及混拼音的方法
  17. 解决uniapp在微信小程序显示图片/数据,h5不显示图片/数据。
  18. Unity学习笔记(一):第三人称镜头和人物移动
  19. linux磁盘写保护怎么修改_用\RAID 0.0999\ 写保护 Linux 硬盘分区-me09-ChinaUnix博客...
  20. 硬件速攻-AS608指纹识别模块

热门文章

  1. WALLPAPER-程序员壁纸
  2. springfox接口文档如何关闭
  3. Springboot 整合springfox
  4. 基于传统CV实现图片分类(以图搜图)
  5. 如何系统地学习操作系统
  6. 微信小程序外部字体的导入
  7. windows 下使用github客户端报错:Failed to publish this branch
  8. 一个python开发者的修炼之路
  9. Codeforces Round #702 (Div. 3)
  10. CTECH_EVS_AND_MVS_V6.6