什么是UWB技术 - 通信人家园

时间: 2021-7-18 10:10

作者: ying013 标题: 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载波通信技术，它不采用传统通信体制中的正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很大，尽管使用无线通信，但其数据传输速率可以达到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。

UWB并非是一项新技术，它最早应用于军用雷达和通信应用中，名称为“脉冲无线电”，自2002年起，美国联邦通信委员会（FCC）授权其未经许可使用，为其划分了3.1~10.6GHz频段，占用500MHz以上的带宽。

与大家熟知的、可以提供定位服务的GNSS、Wi-Fi和低功耗蓝牙三项技术相比，UWB技术的优势如下：

首先，传统的全球导航卫星系统（Global Navigation SatelliteSystem，GNSS），可以提供卫星定位服务，但由于卫星信号会被建筑物遮挡，因此不能实现室内定位。

Wi-Fi和蓝牙通常是通过接收信号强度的指标 (RSSI) 来确定位置，仅显示“弱”或“强”接收信号的粗略类别，定位精度最高能够达到米级。

UWB定位有三种技术，分别是TOF（Time of flight）时差法、TDOA（Time Difference of Arrival）到达时差和PDOA（Phase Difference Of Arrival）到达角相位差。虽然这仅适用于较短的范围，但可以以小于 50 厘米的精度（在最佳条件和部署下）和极低的延迟来确定信号源的位置。

1、定位精度高：带宽很宽，多径分辨能力强，抗干扰，对于距离的分辨能力高于Wi-Fi和蓝牙。

2、实时定位速度快：UWB的超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级，可以实现实时的室内定位，延迟低，可以即刻感知追踪物体的运动状况。

3、高可靠性和安全性：UWB的发射功率低、信号带宽宽，能够很好地隐蔽在其它类型信号和环境噪声之中，传统的接收机无法识别和接收，必须采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调。

当然，UWB、Wi-Fi和蓝牙这三项技术并不是孤立存在的，完全可以同时使用，优势互补，能够给智能手机这样的终端产品带来多种需求的定位和数据传输服务，对于相关的天线和射频设计有较高要求。