低成本高精度的定位技术-UWB定位.docx
uwb定位方案
UWB定位方案简介UWB（Ultra-Wideband，超宽带）定位技术是一种利用高速短脉冲（持续时间小于1纳秒）进行通信和定位的技术。
相比于其他定位技术（如GPS和Wi-Fi），UWB具有更高的定位精度和更低的功耗。
UWB定位方案可以应用于室内定位、车辆定位、物体跟踪等领域，具有广阔的应用前景。
UWB定位原理UWB定位主要基于两种原理：距离测量和角度测量。
距离测量UWB定位通过测量信号的传播时间，从而计算出信号传播的距离。
常用的距离测量方法有TOA（Time of Arrival，到达时间）和TDOA（Time Difference of Arrival，到达时间差）。
•TOA：通过测量信号从发送端到接收端的到达时间来计算距离。
TOA 的原理是利用发送端和接收端的同步时钟，在发送信号时记录时间戳，接收端接收到信号后也记录时间戳，通过计算时间差来计算距离。
•TDOA：通过多基站同时接收信号，并测量信号到达各基站的时间差来计算距离。
TDOA需要至少三个基站来进行定位，其中两个基站用于接收信号，第三个基站用于同步时钟。
角度测量除了距离测量，UWB定位还可以通过测量信号的入射角度来进行定位。
常用的角度测量方法有AOA（Angle of Arrival，到达角度）和DOA（Direction of Arrival，到达方向）。
•AOA：通过测量信号的入射角度来计算定位。
AOA的原理是利用多个天线阵列接收信号，通过比较信号到达不同天线的时间差来计算入射角度。
•DOA：通过测量信号的到达方向来计算定位。
DOA的原理是利用天线阵列接收信号，并通过信号的幅度和相位信息来计算到达方向。
UWB定位方案应用UWB定位方案在许多领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用示例：室内定位UWB定位方案可以用于室内定位，通过在室内布设若干基站和标签设备，可以实现对人员和物体的精确定位。
室内定位可以应用于智能楼宇、仓储管理、人员安全等场景。
高精度室内定位技术-UWB
高精度室内定位技术-UWB高精度室内定位技术-UWB先来了解一下定位是怎么工作的。
定位的核心技术其实是测距。
给定空间中已知三点的具体坐标，和一个未知点到三点的距离，即可算出未知点的坐标。
这通常叫做三边测量定位算法。
三边测量定位的几何理解非常简单。
以三个已知点和距离作三个圆，他们交于同一个点，这个点的坐标就是测量点的坐标。
然而这是一个理想情况，实际由于测量精度的限制，实际上他们通常交不到一个点上，交出来的是一块有面积的东西。
这块面积的大小就是定位精度。
当然我们可以通过更多组的测量使得相交的面积进一步减小以提高精度。
在这样简单易行的算法的支持下，我们就将定位问题转化为了测直线距离问题，如何精确计算一个已知点到未知点的距离。
GPS的解决方案非常简单粗暴。
GPS的本质是一个授时系统，也就是告诉你卫星发出这个信号的时候是几点几分几秒几毫秒几微秒。
而从GPS到地面有一定距离，无线电波在空气中以光速传播，等传到终端上是已经过去了几微秒，所以我们只要乘上光速就能知道终端到这颗星的距离了。
一个要克服的问题是终端的时间并不一定很精确，但如果我们可以通过几颗星之间两两差值来算出本地应该有的时间。
通过十几颗星一起授时进行修正，最后能很好将精度控制住。
提高精度的方法也很粗暴，提高授时精度即可。
这样的模型放在室内定位的时候会遇到什么问题呢？1、距离太短，时间难测。
由于室内定位距离太短，要知道光速是299,792,458 m/s，跑几米的时间太短了，根本测不精准。
所以如果想继续通过授时的方法解决问题，无线电波通常是不靠谱的。
当然也不是没有解决方案，比如速度慢得多的声波，一个解决方案就是超声波定位，这个可以是主动等回波来测量，或者被动授时测量，但超声波受多径效应和非视距传播影响很大，设计起来非常捉急。
2、信号遮挡，波长难选。
同样无论用超声还是无线电都会遇到这个问题。
波长长了，能绕过障碍物，但接收很困难，毕竟手机上不能捆个大锅盖（绕过障碍物=绕过终端设备）。
uwb的定位原理与应用
UWB的定位原理与应用1. UWB技术概述UWB（Ultra-wideband）是一种无线通信技术，其特点是传输频带宽度非常大，可以覆盖从几百兆赫兹到几十吉赫兹的频段。
UWB技术由于其高精度、低功耗、高抗干扰性等特点，在室内定位、物品追踪、智能交通等领域应用广泛。
2. UWB定位原理UWB定位主要通过测量信号的到达时间、到达角度与多径传播等参数来确定目标物体的位置。
其基本原理如下：•传输：发送方通过将数据信号通过超宽带脉冲进行调制，将信号以非常窄、非常短的脉冲形式发送出去。
•接收：接收方接收到发送方的信号，并通过时间差测量等方法分析信号，获取到达时间、到达角度等信息。
•多路径衰减：由于UWB信号在传播过程中会遇到反射、衍射等现象，因此会形成多条传播路径。
通过对多路径信号进行分解和处理，可以实现对目标物体的精确定位。
3. UWB定位方法UWB定位可以通过多种方法实现，以下是常见的几种方法：3.1. TOA（Time of Arrival）TOA方法是通过测量信号从发送器到接收器的时间来确定目标物体的位置。
具体步骤如下：1.发送端发送校准信号。
2.接收端接收到校准信号，并记录接收时间。
3.计算校准信号的传播时间差。
4.根据传播时间差及速度，计算目标物体的位置。
3.2. TDOA（Time Difference of Arrival）TDOA方法是通过测量信号到达不同接收器的时间差来确定目标物体的位置。
具体步骤如下：1.发送端发送校准信号。
2.不同接收器接收到校准信号，并记录接收时间。
3.计算每个接收器之间的时间差。
4.根据时间差及速度，计算目标物体的位置。
3.3. AOA（Angle of Arrival）AOA方法是通过测量信号到达接收器的角度来确定目标物体的位置。
具体步骤如下：1.发送端发送校准信号。
2.接收器接收到校准信号，并记录接收到信号的角度。
3.根据接收到信号的角度及发送器与接收器之间的距离，计算目标物体的位置。
《基于UWB的移动定位算法研究》范文
《基于UWB的移动定位算法研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，移动定位技术已经成为众多领域中不可或缺的一部分。
其中，超宽带（UWB）技术因其高精度、低功耗等优点，在移动定位领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究基于UWB的移动定位算法，以提高定位精度和稳定性，为相关领域的应用提供理论依据和技术支持。
二、UWB技术概述UWB（Ultra-Wideband）技术是一种无线通信技术，其工作原理是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲进行通信。
由于UWB信号具有较高的时间分辨率和较宽的频带，使得其在移动定位领域具有很高的精度和稳定性。
UWB技术主要应用于室内定位、车辆跟踪、无人机控制等领域。
三、移动定位算法研究1. 算法原理基于UWB的移动定位算法主要通过测量不同基站与移动设备之间的距离，结合信号传播时间和衰减等参数，通过一系列算法处理，实现对移动设备的精确位置估计。
常用的算法包括到达时间（TOA）、到达时间差（TDOA）、信号强度（RSSI）等。
2. 常见算法分析（1）TOA算法：通过测量信号从基站到移动设备的传播时间，结合已知的信号传播速度，计算距离。
通过多个基站的测量数据，可以实现对移动设备的二维或三维定位。
TOA算法具有较高的定位精度，但需要同步基站和移动设备的时间。
（2）TDOA算法：通过比较同一信号在不同基站到达时间的差异，结合信号传播速度和时间差，计算距离。
与TOA算法相比，TDOA算法不需要同步基站和移动设备的时间，但需要多个基站同时接收到信号。
（3）RSSI算法：通过测量信号在不同环境下的衰减程度，结合已知的信号传播模型，估算距离。
RSSI算法实现简单，但受环境因素影响较大，定位精度相对较低。
四、基于UWB的移动定位算法优化为了提高基于UWB的移动定位精度和稳定性，本文提出了一种基于多因素融合的移动定位算法。
该算法综合考虑了TOA、TDOA和RSSI等多种算法的优点，通过多因素融合的方式提高定位精度和稳定性。
(完整版)UWB室内定位技术
(1)每个定位标签 以UWB脉冲重复不间断发送数据帧；
(2)定位标签 发送的UWB脉冲串被 定位基站 接收；
(3)每个 定位基站 利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个 定位标签 的数据帧到达接收器天线的时间；
(4)定位引擎 参考标签发送过来的校准数据， 确定标签达到不同 定位基站 之间的时间差， 并利用三点定位 技术及优化算法来计算标签位置。
（3）多径分辨能力强
UWB由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率，窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠，
很容易分离出多径分量，所以能充分利用发射信号的能量。实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达10〜
30dB的多径环境，UWB信号的衰落最多不到5dB。
（4）隐蔽性好
因为UWB的频谱非常宽，能量密度非常低，因此信息传输安全性高。另一方面，由于能量密度低，UWB
香农公式给出C=Blog2（1+S/N）可以看出，带宽增加使信道容量的提高远远大于信号功率上升所带来的效 应，这一点也正是提岀超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。
2）数据传输速度快
UWB系统使用上吉赫兹的超宽频带， 根据香农信道容量公式， 即使把发送信号功率密度控制得很低， 也可 以实现高的信息速率。一般情况下，其最大数据传输速度可以达到几百兆比特每秒到吉比特每秒。
设备对于其他设备的干扰就非常低。
（5）定位精确
冲激脉冲具有很高的定位精度，采用超宽带无线电通信，可在室内和地下进行精确定位，精度最高可达2
厘米，一般精度在15厘米内。而GPS定位系统只能工作在GPS定位卫星的可视范围之内。与GPS提供 绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级。
uwb定位技术
uwb定位技术UWB定位技术，即Ultra Wideband定位技术，是一种基于超宽带技术的定位技术，可以在室内和室外实现高精度的空间定位。
本文将详细介绍UWB定位技术的原理、应用领域以及发展前景等相关内容。
UWB定位技术利用超宽带信号，通过发射连续的多频率、多脉冲的短时信号，实现对信号传播的时延测量，从而实现对目标位置的定位。
相比传统的定位技术，UWB具有以下几个重要特点。
首先，UWB具有高精度的定位能力。
UWB信号的带宽较宽，可以达到几个GHz甚至更宽的范围，这使得信号的时延测量精度可以达到纳秒级甚至更高。
同时，UWB信号的多径传播特性也可以通过信号处理算法进行有效的抑制，提高定位的精度。
其次，UWB定位技术适用于室内环境。
由于UWB信号的频谱覆盖范围较宽，可以穿透建筑物、固体物体等障碍物，从而实现室内环境下的定位需求。
这对于一些需要在室内进行精确定位的应用场景，如室内导航、智能家居、室内安防等具有重要的实际意义。
此外，UWB定位技术还具备抗干扰能力强的特点。
由于UWB信号的带宽较宽，信号与其他窄带信号的频率隔离较大，因此具有较强的抗干扰能力。
这使得UWB定位技术在复杂的电磁环境下，如高密度无线通信网络覆盖区域等，仍然能够保持较高的定位精度和稳定性。
目前，UWB定位技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
在室内导航领域，UWB定位技术可以利用其高精度的定位能力，为用户提供精确的室内导航服务，辅助用户进行室内位置的识别和导航。
同时，UWB 定位技术还可以在智能家居领域发挥作用，通过对用户位置的准确掌握，实现对家居设备的智能控制和管理。
此外，UWB定位技术还可以应用于室内安防领域。
通过对目标位置的准确定位，可以实现对入侵者的精确定位和追踪，提高安防系统的警戒能力和反应速度。
同时，UWB定位技术还可以在工业自动化领域中，通过对设备和工件的定位，提高生产效率和管理水平。
未来，随着5G、物联网等技术的发展，UWB定位技术有望在更多领域实现广泛应用。
《2024年基于UWB定位系统的设计及时延算法的研究》范文
《基于UWB定位系统的设计及时延算法的研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，定位技术已经成为了许多领域中不可或缺的一部分。
其中，超宽带（UWB）定位系统因其高精度、低功耗等优点，在室内定位、人员跟踪等领域中得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于UWB定位系统的设计以及时延算法的研究，以提高定位精度和系统性能。
二、UWB定位系统设计1. 系统架构UWB定位系统主要由标签（Tag）、锚点（Anchor）和上位机（Host）三部分组成。
标签用于携带信息，锚点用于接收标签信号并计算位置信息，上位机则负责处理锚点发送的数据并展示位置信息。
2. 信号传输与处理UWB信号具有较高的时间分辨率和抗干扰能力，能够提供准确的距离和角度信息。
在UWB定位系统中，标签通过发射UWB信号与锚点进行通信。
锚点接收到信号后，通过计算信号传播时间、相位差等信息，得出标签的位置信息。
三、时延算法研究1. 时延对定位精度的影响时延是影响UWB定位精度的重要因素之一。
时延过长会导致标签的位置计算出现偏差，从而影响定位精度。
因此，研究有效的时延算法对于提高UWB定位系统的性能具有重要意义。
2. 时延算法分类与比较目前，针对UWB定位系统的时延算法主要包括基于统计的算法、基于滤波的算法和基于机器学习的算法等。
其中，基于统计的算法简单易实现，但精度较低；基于滤波的算法能够在一定程度上提高精度，但计算复杂度较高；基于机器学习的算法则能够通过学习历史数据来优化时延估计，提高定位精度。
3. 时延估计算法研究针对时延估计算法的研究，本文提出了一种基于卡尔曼滤波的时延估计算法。
该算法通过引入卡尔曼滤波器对UWB信号的传播时间进行估计和修正，从而降低时延对定位精度的影响。
实验结果表明，该算法能够有效地提高UWB定位系统的性能和稳定性。
四、实验结果与分析1. 实验设置为验证本文所提出的基于卡尔曼滤波的时延估计算法的有效性，我们设计了一系列实验。
实验中，我们使用UWB模块搭建了室内定位系统，并采用本文所提出的算法进行时延估计和位置计算。
(完整版)UWB室内高精度定位系统
典型应用场景
室内定位系统产品概述
应用软件（B/S 或 C/S） 用户API接口 定位引擎软件
TCP UDP 数据库 定位引擎算法
定位基站 空中接口协议
定位标签
室内定位系统解决方案包括以下四部分：
定位标签/定位模块
定位基站 定位引擎软件 (包括windows系统 定位引擎和linux系统定位引擎) 定位系统API接口(提供用户配置软 件及定位显示软件)
定位标签
定位标签是室内定位系统的组成部分，定位标签附着在定位对象表面，当标签进入基站的 信号覆盖范围内，即自动与基站建立联系。定位标签可根据应用得需求制定不同的附着方
案，如悬挂、粘贴等形式，大小和外形也会根据对象的不同而有所不同设计。
产品技术规格 定位精度
工作频率
射频功率
信号灵敏度
技术规格参数 位置刷新率 工作时间
（1）实时可视化人员跟踪定位 （2）视频联动 （3）人员指挥调度 （4）人员统计点名 （5）危险区域提醒 （6）电子围栏报警（未获许可 /过期许可进入敏感区域）
工厂人员定位系统
全息车间
ECC调度中心
全息车间
工位关注 统计分析
语音调度中心
全息车间
仓库管理
（1）唯一ID标识：每个货品、叉车、人员唯一指定ID。 （2）全局位置显示：监控室可实时显示、查询物资、叉车、人员的实时位置， 显示于仓库的可视化平台上。 （3）实时轨迹跟踪：运动叉车、人员、货品的位置可以以轨迹形式显示展示行 进轨迹。 （4）历史数据回放：位置服务器存储历史位置数据，可回访查询关键时间节点 人、车、物的动态情况。 （5）安全区域报警：软件中轻松设定安全区电子围栏、警报区和禁区电子围栏， 一旦进入则触发相应级别的报警。
低成本高精度的定位技术-UWB定位
低成本的高精度定位技术-UWB定位除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外，人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。
随着各式各样的建筑的建立人们在室内的时间是室外的4倍，室内定位的需求也越来越大。
未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合，实现无缝的、精确的定位。
现有的网络技术还不能完全满足这个要求，而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高等优点，在众多无线定位技术中脱颖而出。
UWB定位实现原理：超宽带（Ultra Wide-Band，UWB）UWB定位是一种新型的无线通信技术。
该技术采用TDOA（到达时间差原理），利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。
使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信，只需要定位标签只发射或只接收UWB信号，故能做到更高的定位动态和定位容量。
UWB定位特点：1.定位基站之间使用无线同步，减少施工成本2.网络简单，部署规划成本极低，自恢复能力强3.可选多种基站定位方式，定位标签续航时间最短超过一个月。
具有电量监测功能，定位基站电量不足时及时提醒充电4.终端实时显示位置信息，实现导航功能，容量无限大5.可通过移动通信网络实现远程位置跟踪6.可应用于复杂的工业现场，以最优性价比实现了较好的效果UWB定位的应用可以为哪些行业带来改变？工业制造：UWB定位系统可以实时记录显示工人位置信息，实现自动考勤，提高员工出勤率；通过跟踪监测人员、物资、设备，来保障物资及工人的安全、减少人工管理成本。
医院、养老院：老人或病人，由于生活自理能力差，且自我判断和保护能力不足，容易迷失方向，遇到危险时也很难实现自救和求助。
通过UWB定位技术能够有效对老人和医院病人可以实时的跟踪定位，及时处理应急情况，为他们的生命健康安全和日常生活提供有力保障，同时减轻工作人员的压力。
UWB精确定位系统解决方案
方案介绍/UWB室内基站
UWB 3.7～4.2GHz中心频段3.95Ghz 定位算法：TOF/TDOA 定位精度：10~30cm 定位距离：50m 通讯距离：100m 供电：DC220V、POE48V（二选一） 通讯：4G、wifi、有线网络 尺寸：188X123X33mm 重量：150g 防护等级：IP66
• Beacon需要定期换电池，维护成本高 • 同时支持的定位设备少
优点： 体积比较小，造价比较低 缺点： • 大密度标签下影响信号强度
•不便于整合到其他系统之中 • 参考标签的位置会影响定位 ，计算量较大
优点: 部分共享现有WIFI设施，成本低 缺点: • 精度低、易受干扰、不稳定
• WIFI指纹需要人工采集更新，成本高 • 同时支持的定位设备少
定位原理/ToF定位算法
ToF：（Time of Flight）飞行时间测距法，通过测量脉冲信号从 发出到返回的时间差，乘以传播速度除 以2，得出二者间的距离。
三个基站的坐标已知，计算出标签到各基站的距离后，运用三边测量定位算法，交点即是定位标签的坐 标。
定位原理/TDoA定位算法
TDoA：（ Time Difference of Arrival）基于时间差测距法，通过 比较信号到达两个基站的时间差，作 出以基站为焦点，距离差为长 轴的双曲线。
多区域二维定位
隧道型一维定位
定位引擎 监控终端 Wifi/4G/有线网络回传数据
空间立体三维定位 小区域存在性检测
UWB定位特点
4G、WiFi、网线 多种通讯方式，部 署方便
POE供电，电源供 电，多种供电方式， 部署方便
电脑、手机、平 板查看，多终端 支持, 分级权限
无线时钟同步， 无需同步机，部 署便捷，成本低
UWB精确定位系统
1
性能参数-本安型定位标签模块
项目 测量体制 射频功率 信号灵敏度 工作频率 保密性 电源 体积 温度 湿度 充电方式
参数 TOF/TDOA ≤-41.3dBm/MHz -95dBm@500M 6.8Mbps模式 3.7GHz~6.7GHz 128位硬件加密 锂电池 89mm*55mm*70mm -20 ~ 70度 0-95%（无冷凝） 支持USB充电
谢谢！
应用场景—安保
老年人位置
实时跟踪
01
靠近河流等危
02
险地带及时告 警
03
支持紧急呼叫
04
对长时间不动， 跌倒等行为及 时通知管理员
我司UWB精确定位系统，在系统先进性、功 能、性能、软件功能、系统兼容性、拓展性以及 售后服务等各方面都拥有绝对的优势，山东华睿 电气有限公司将是您的不二选择！
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异常行为分析（中毒昏迷 等），实时报警 重要区域、重要人员视频监 测
软件应用功能
软件应用功能
软件应用功能
软件应用功能
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应用场景—安保
总面积2.5万平，无死角监控 01
4个管8层楼，2.5D分楼 层定位
02
03
警力动态调度
04
终端并发数量
1000个
政策指导
2010年开始强制安装安全避险“六大系统” ：监测监控、人 员定位、 紧急避险、压风自救、供水施救、通信联络
2016《煤矿安全规程》第十二条提出:煤矿企业必须建立入井 检身制度和出入井人员清点制度；必须掌握井下人员数量、 位置等实时信息，入井人员必须佩带标识卡。
安全避险“六大系统”
人员定位系 统
紧急避险 系统
《基于UWB技术的道路车辆定位算法研究》范文
《基于UWB技术的道路车辆定位算法研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展，道路车辆定位技术已经成为一个重要的研究方向。
而无线通信技术则是实现车辆定位的核心手段之一。
其中，基于超宽带（UWB）技术的定位算法，由于其高精度、低功耗、抗干扰能力强等优点，在道路车辆定位领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究基于UWB技术的道路车辆定位算法，以提高车辆定位的准确性和实时性。
二、UWB技术概述UWB（Ultra-Wideband）技术是一种无线通信技术，其工作原理是通过发送和接收纳秒级的非正弦波窄脉冲信号进行通信。
UWB技术具有高精度、低功耗、抗干扰能力强等优点，因此被广泛应用于定位、测距等领域。
在道路车辆定位中，UWB技术可以实现对车辆的实时定位和跟踪。
三、道路车辆定位算法研究（一）算法设计针对道路车辆定位，本文提出了一种基于UWB技术的定位算法。
该算法主要分为三个步骤：信号接收、数据融合和位置计算。
首先，通过UWB设备接收来自多个基站的信号，获取车辆与基站之间的距离信息；然后，利用数据融合技术对多个距离信息进行融合处理，提高定位精度；最后，根据融合后的数据计算车辆的位置信息。
（二）算法实现在算法实现过程中，我们采用了基于信号传播时间差的测距方法，并通过多个基站的信息实现车辆的定位。
同时，我们采用了卡尔曼滤波算法对数据进行处理，提高了数据的稳定性和可靠性。
此外，我们还采用了一种优化算法对位置信息进行优化处理，进一步提高定位精度。
（三）算法性能分析通过对算法进行仿真和实际测试，我们发现该算法具有较高的定位精度和实时性。
在仿真环境中，该算法的定位误差小于1米；在实际测试中，该算法的定位误差也得到了有效的控制。
此外，该算法还具有较低的功耗和抗干扰能力强的优点。
四、实验与分析（一）实验设计为了验证基于UWB技术的道路车辆定位算法的有效性，我们设计了一组实验。
首先，在模拟道路上设置了多个UWB基站；然后，将UWB设备安装在车辆上，并记录车辆的行驶轨迹和位置信息；最后，将实际位置信息与算法计算的位置信息进行对比分析。
高精度UWB室内定位技术详细介绍
1方案概述1.1场景概述(技术咨询可联系北京华星智控公司)高精度无线定位系统可以满足工业上对人员、设备等的定位需求。
系统可以提供最优达10厘米级、一般情况下30厘米以下定位精度，系统定位微基站支持多定位单元扩展，定位微标签支持刷新率在线调整功能。
系统基于先进的基于无线超窄脉冲波的无线定位原理，抗干扰能力强，系统性能稳定可靠，架设简单，维护方便，适合工业应用。
1.2无线超窄脉冲定位技术特点传统的无线定位系统使用WiFi、蓝牙及Zigbee等技术，基于接收信号强度法（RSSI）来对标签位置进行粗略估计，定位精度低，且容易受到干扰，定位稳定性难以适应室内应用的要求。
基于超窄脉冲技术的无线定位技术，从根本上解决了这一问题。
下图说明了无线定位技术的发展路线。
RFID WiFi iBeacon UWB\无线超窄脉冲电磁波，使用脉冲宽度为ns级的无线脉冲信号作为定位载波，是无线定位领域的定位精度最高，性能最为稳定的技术。
在频域上，由于其占用的频带较宽（也被称为超宽带技术，UWB技术），且无线功率密度较低，对于其他的无线设备来说相当于噪声信号，不会对其造成干扰，也加强了自身的抗干扰性。
无线定位系统基于超窄脉冲技术，成为国内领先的高精度无线定位产品。
1.3基本定位原理无线定位系统使用先进的超窄脉冲精确测量飞行时间技术，实现了底层的精确测距/计时；结合位置解算算法，实现了上层的精确定位。
其基本原理如下图所示。
1.4L ocalSense无线定位系统架构无线定位系统的系统架构如下图所示。
系统主要包括定位微基站、定位微标签、定位解算服务器、定位解算引擎及POE交换机、网线等网络设备构成。
下图中，绿色框选的区域为基础定位单元区，该区域内的定位基站使用POE网线供电并通讯；人员或设备通过佩戴或安装LocalSense定位微标签实现区域内的实时位置定位。
LocalSense 微基站LocalSense微基站LocalSense微标签在大区域工业应用场合，本系统使用分层网络拓扑结构，如下图所示。
UWB高精度室内定位系统及实现
UWB高精度室内定位系统及实现
UWB（Ultra-Wideband）是一种无线通信技术，可以在较短距离内实
现高精度的室内定位。
与传统无线通信技术相比，UWB具有较高的数据传
输速率、较低的能耗和精确的定位能力。
本文将介绍UWB高精度室内定位
系统及其实现。
首先，UWB高精度室内定位系统由以下三个主要组成部分构成：
1.UWB基站：UWB基站是系统中的核心设备，用于发送和接收UWB信号。
它们通常布置在室内的固定位置，并具有较高的定位精度。
同时，UWB基站可以用于通信和数据传输。
实现UWB高精度室内定位系统的步骤如下：
1.布置基站：根据需求，在室内布置一定数量的UWB基站，通常建议
至少三个基站以实现高精度定位。
6.定位结果展示：将定位结果在室内平面图或其他界面显示，以便用
户了解被定位物体的位置。
在实际应用中
1.室内导航：人们可以利用该系统找到特定的位置，如商场、医院等。
2.室内安防：该系统可以用于监控室内区域，实时定位和跟踪人员和
物体。
3.物流管理：使用该系统可以实现准确的库存管理和货物追踪。
需要注意的是，UWB高精度室内定位系统的实现需要考虑以下因素：
1.系统精度：UWB系统的精度取决于基站的数量和位置，建议在布置
基站时充分考虑室内环境的特点，以实现更高的精度。
2.信号干扰：UWB系统的定位精度容易受到室内环境的干扰，如墙壁、障碍物等。
在系统设计和布置基站时需要避免干扰源。
高精度室内定位技术—UWB室内定位
高精度室内定位技术—UWB室内定位随着物联网科技的日益成熟，定位技术不再只是室外定位的专属，各行各业对室内定位的需求都在日益增加。
在日常生活中，我们常常用GPS定位技术来对人员、物体进行定位。
而在很多企业，通常使用的都是UWB室内定位技术。
随着产业成熟度的增加，UWB、蓝牙、RFID等室内定位技术也被广泛应用于各个领域，其中，UWB室内定位技术的发展势头尤为强劲，迅速成为高精度室内定位领域中重要的组成部分。
UWB室内定位技术能迅速发展的原因有以下几点：1、全面的位置服务功能UWB室内定位系统不仅能提供定位功能，而且还在定位的基础上，扩展了全面的位置服务功能，比如历史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、智能巡检等。
这些基于位置数据的服务功能，能够协助管理人员对企业进行安全管理，可有效减少安全事故的发生。
2、设备功耗低，工作时间长UWB定位技术使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在0.2ns-1.5ns之间，有很空的占空因数，系统耗电可以做到很低，在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW~几十mW。
民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右，是蓝牙设备所需功率的1/20左右。
因此，UWB设备的电池寿命，相对于传统无线设备有着很大的优越性。
3、对其他设备干扰小由于UWB脉冲极窄、频带极宽，其带宽相当于1000个电视频道或3万个FM广播频道，因此单位频宽内的功率密度相当低。
国外FCC对UWB的发射功率做了严格限制，其功率密度甚至低于一般的噪声水平。
因此，UWB定位技术对其他设备的影响微乎其微。
4、1S内可同时工作的标签多，容量高UWB使用的带宽在1GHz以上，甚至可高达几个GHz，那么每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。
通俗一点，我们可以将信号通信看作不同宽度车辆行驶，如自行车、汽车，马路宽度一定，车辆越窄，马路上容纳的车辆就越多，如只有自行车在马路上行驶和只有汽车在马路上行驶时，自行车的容量会大大多于汽车。
uwb定位
UWB定位简介UWB（Ultra-Wideband）定位技术是一种基于超宽带电磁波的定位技术，采用了大带宽短脉冲信号，能够提供高精度的定位和距离测量能力。
UWB定位技术被广泛应用于室内定位、智能家居、无人驾驶等领域。
原理UWB定位系统主要由三个组成部分构成：UWB发送器、UWB接收器和定位算法。
UWB发送器通过发送短脉冲信号，并通过天线将信号发送到空间中。
UWB 接收器接收从目标返回的信号，并通过信号处理和测量从而计算出目标的距离和位置信息。
定位算法根据接收到的信号数据，利用数学模型计算出目标的位置。
UWB定位的基本原理是利用电磁波在空间中的传播时间差来计算距离。
在UWB定位系统中，通过同时使用多个接收器接收从目标返回的信号，可以计算出多个距离。
利用三角定位原理，通过计算这些距离，就可以得到目标的位置。
应用室内定位在室内环境中，由于传统的GPS定位技术无法提供高精度的定位结果，UWB 定位技术成为了室内定位的首选技术。
它可以通过在室内布局多个UWB设备，实现对目标的实时定位和跟踪。
室内定位系统可以应用于大型商场、医院、机场等场所，方便用户快速找到目标位置。
智能家居UWB定位技术在智能家居领域也有广泛的应用。
通过在家中布置UWB设备，可以实现家居设备的自动控制和智能化管理。
例如，当用户离开家时，UWB设备可以感知到用户的离开，并自动关闭不需要工作的电器设备，实现节能和便利。
无人驾驶UWB定位技术也在无人驾驶领域发挥着重要的作用。
无人驾驶车辆需要准确地感知周围环境和障碍物，以便做出正确的决策和行驶路径规划。
UWB定位技术可以实时获取车辆与周围物体的距离和位置信息，为无人驾驶提供精确的定位和导航支持。
优势相比较其他传统的定位技术，UWB定位技术具有以下几个优势：1.高精度：UWB定位技术可以实现厘米级的定位精度，满足需要高精度定位的应用场景。
2.抗干扰：UWB定位技术在频谱上的宽带特性使其具备较强的抗干扰能力，可以在多径衰落、多用户、多路径和复杂室内环境中稳定工作。
UWB定位设备和应用案例介绍
UWB定位设备和应用案例介绍UWB（Ultra-Wide Band）定位技术是一种高精度、高速传输的无线定位技术。
它通过使用大带宽信号传输数据，可以实现对目标物体的高分辨率定位和跟踪。
UWB定位设备可以用于各种应用场景，如室内定位、智能家居、安防监控、无人驾驶等。
在下面的文章中，我们将介绍UWB定位设备的原理和几个应用案例。
一个常见的UWB定位设备应用案例是室内定位。
在大型建筑物和复杂环境中，人们往往需要准确知道自己的位置，以便导航到目的地或找到特定的物体。
传统的GPS定位在室内的定位精度有限，而UWB定位设备可以提供更高精度的定位结果。
它可以被安装在建筑物内的墙壁或天花板上，利用UWB信号与人体或物体之间的相互作用进行位置测量。
借助UWB定位设备，人们可以实时跟踪自己在室内的位置，并得出最佳的导航路径。
另一个UWB定位设备的应用案例是智能家居。
在智能家居系统中，UWB定位设备可以用于智能灯光控制、智能电器的自动开关等功能。
例如，当用户进入一些房间时，UWB定位设备可以检测到用户的位置，并根据预设条件自动打开灯光和电器。
这样不仅提高了用户的舒适度，还可以节省能源和实现自动化。
安防监控是另一个UWB定位设备的重要应用领域。
通过将UWB定位设备与监控摄像头集成，可以实现对目标物体的高精度跟踪和监控。
例如，一个建筑物的入侵警报系统可以使用UWB定位设备来检测和跟踪入侵者的位置，并将相关信息发送给安保人员。
这种高精度的定位可以提供更灵敏的警报系统，减少误报和失误。
无人驾驶是UWB定位设备的另一个潜在应用领域。
随着无人驾驶技术的发展，高精度的定位是实现自动驾驶的关键。
UWB定位设备可以用于定位无人驾驶车辆及其周围的环境物体，实现高精度的地图构建和车辆自身定位。
这样可以提高无人驾驶车辆的安全性和导航精度。
总结起来，UWB定位设备是一种高精度、高速传输的无线定位技术。
它可以应用于室内定位、智能家居、安防监控、无人驾驶等多个领域。
uwb超宽带无线通信技术（高精度定位）
uwb超宽带⽆线通信技术（⾼精度定位）UWB(定位技术)超宽带⽆线通信技术⼀、UWB调制技术超宽带⽆线通信技术（UWB）是⼀种⽆载波通信技术，UWB不使⽤载波，⽽是使⽤短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到⼀个频率范围内。
它源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。
传统通信⽅式使⽤的是连续波信号，即本地振荡器产⽣连续的⾼频载波，需要传送信息通过例如调幅，调频等⽅式加载于载波之上，通过天线进⾏发送。
现在的⽆线⼴播，4G通信，WIFI等都是采⽤该⽅式进⾏⽆线通信。
下图是⼀个使⽤调幅⽅式传递语⾳信号的的连续波信号产⽣⽰意图。
图1 连续波调幅信号⽽脉冲超宽带IR-UWB(Impluse Radio Ultra Wideband)信号，不需要产⽣连续的⾼频载波，仅仅需要产⽣⼀个时间短⾄nS级以下的脉冲，便可通过天线进⾏发送。
需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度，时间，相位进⾏加载，进⽽实现信息传输。
下图是使⽤相位调制⽅式传输⼆进制归零码的IR-UWB信号产⽣⽰意图。
图2 IR-UWB调相信号从频域上看，连续波信号将能量集中于⼀个窄频率内，⽽UWB信号带宽很⼤，同时在每个频点上功率很低，如图3所⽰。
图3 IR-UWB信号频谱在⽆线定位中，使⽤IR-UWB信号相对于窄带信号的主要优势为，IR-UWB信号能准确分⽴⽆线传输中的⾸达信号和多径反射信号，⽽窄带信号不具备该能⼒。
主要有三种应⽤：成像、通信与测量和车载雷达系统，再宏观⼀点，可以分为定位、通信和成像三种场景。
·通信：因为⼤带宽，所以UWB⼀度被认为是USB数据传输的⽆线替代⽅案，蓝⽛的问题是传输速度太慢。
UWB还常⽤于军⽤保密通信，这主要也是因为UWB脉冲的能量很低，很容易低于噪声门限，不容易被其它⽆线电系统监听到。
UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能实现数百Mbit/s⾄2Gbit/s 的数据传输速率。
⽽且具有穿透⼒强、功耗低、抗⼲扰效果好、安全性⾼、空间容量⼤、能精确定位等诸多优点，可以说是个超级“潜⼒股”，很有可能在将来成为家庭主⽤的⽆线传输技术。
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低成本的高精度定位技术-UWB定位
除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外,人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。
随着各式各样的建筑的建立人们在室内的时间是室外的4倍,室内定位的需求也越来越大。
未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合,实现无缝的、精确的定位。
现有的网络技术还不能完全满足这个要求,而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高等优点,在众多无线定位技术中脱颖而出。
UWB定位实现原理：
超宽带（Ultra Wide-Band,UWB）UWB定位是一种新型的无线通信技术。
该技术采用TDOA（到达时间差原理）,利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差,从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。
使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信,只需要定位标签只发射或只接收UWB信号,故能做到更高的定位动态和定位容量。
UWB定位特点：
1.定位基站之间使用无线同步,减少施工成本
2.网络简单,部署规划成本极低,自恢复能力强
3.可选多种基站定位方式,定位标签续航时间最短超过一个月。
具有电量监测效用,定位基站电量不足时及时提醒充电
4.终端实时显示位置信息,实现导航效用,容量无限大
5.可通过移动通信网络实现远程位置跟踪
6.可应用于复杂的工业现场,以最优性价比实现了较好的效果
UWB定位的应用可以为哪些行业带来改变？
工业制造：
UWB定位系统可以实时记录显示工人位置信息,实现自动考勤,提高员工出勤率；通过跟踪监测人员、物资、设备,来保障物资及工人的安全、减少人工管理成本。
医院、养老院：
老人或病人,由于生活自理能力差,且自我判断和保护能力不足,容易迷失方向,遇到危险时也很难实现自救和求助。
通过UWB定位技术能够有效对老人和医院病人可以实时的跟踪定位,及时处理应急情况,为他们的生命健康安全和日常生活提供有力保障,同时减轻工作人员的压力。
司法监狱：
监狱安全管理一直是备受关注的问题,通过UWB定位技术如何杜绝监狱犯人管理漏洞、降低监管执法风险呢？
运用UWB定位技术能够很好监管：实时掌握人员的实时位置、人数清点、监狱犯人腕带防拆报警、电子围栏、聚众分析、行动轨迹跟踪、回放、摄像联动警报等,能够很大程度的降低监管执法的风险,防止意外事故的发生。
隧道：
隧道施工过程中作业现场点多面广,安全管控难度大。
运用UWB定位可以提供的集风险管控、人员管理、实时显示、应急救援等效用的智慧监
管系统来保证隧道施工安全、施工质量、施工进度。
随着无线通信技术的发展,21世纪的世界将很快从网络时代进入无线互联时代。
UWB定位技术在博物馆、机场、工厂、公园等大众生活的方方面面都能得到广泛应用,因为基于无线网络的定UWB位技术的应用是具有广阔的发展前景的。
知识改变命运。