uwb测距原理

海好人哇

UWB超宽带概念
UWB是一种无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，工作频段在3.25GHZ~6.75GHZ，频宽典型值为500MHZ或者1GHZ，所以可以获取亚纳米的精确时间（1ns约等于30cm）。
UWB信号的时域波形如图1-1所示。不同于传统的无线射频信号有固定频率的载波（如蓝牙2.4G），UWB在不发送数据时是完全静态的，要发送数据时才发送宽度很窄（如1ns）的脉冲信号。该窄脉冲在频域上很宽，所以叫超宽带。因为UWB时域信号脉冲较窄，所以在时间、空间上有较大分辨力，比较容易抵抗室内信号传输常见的多径效应（信号因为反射造成的多路径传播）的影响，因此测距和定位精度较高。

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图 1‑1 超宽带时域和幅关系


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图 1‑2 超宽带频域和功率关系

UWB测距原理
UWB测距主要采用双向测距(Two-way Ranging)方法，以下所有的方法都包括两个节点：设备A和设备B，默认设备A是测距的发起者，设备B是响应者；双向测距主要分为以下两种方法：

• 单边双向测距(Single-sided Two-way Ranging)
• 双边双向测距(Double-sided Two-way Ranging)
• 使用4消息方式（4 messages）
• 使用3消息方式（3 messages）
  

单边双向测距(Single-sided Two-way Ranging)
单边双向测距(Single-sided Two-way Ranging)，单侧双向测距（SS-TWR）是对单个往返消息时间上的简单测量，设备A主动发送数据到设备B，设备B返回数据响应设备A。