UWB超宽带技术知识介绍

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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。
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与GNSS、Wi-Fi和低功耗蓝牙三项技术相比，UWB技术的优势如下：
1.首先，传统的全球导航卫星系统（Global navigation Satellite System，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。
2.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。
3.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。
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定位技术	UWB超宽带	BLE蓝牙低功耗	Wi-Fi
频率范围	3.1GHz-10.6GHz	2.4GHz	2.4GHz, 5GHz
传输速度	最高可达500 Mbps	最高可达2 Mbps	最高可达1 GBps
延迟	＜1毫秒	3-5秒	3-5秒
传输距离	最佳0-50米，高达200米	最佳0-25米，高达100米	最佳0-50米，高达100米
定位精度	＜50厘米	蓝牙RSSI：5-10米 蓝牙AoA： 0.5-1米	＜10米
安全性	较高	高	高
穿透性	强	弱	强
抗干扰	强	弱	强
功耗	中	较低	高
成本	高	低	高

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