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  • UWB超宽带技术.pdf

    2020-08-12 11:42:15
    UWB技术的一个市场地位,也就是说奠定了它作为室内定位首选技术这么一个地位。苹果手机将定位技术植入到手机之后,可能在民用市场也会引发一股超高频精准定位脑洞开发,通过这些技术引爆UWB在民用市场一个应用。
  • UWB(超宽带技术是1993年提出来的全新无线电技术,被认为是无线电技术的革命性发展。它与其他技术比有很大的不同,不需要使用载波。依靠持续的、时间非常短的基带脉冲信号传输数据,因此占用的频带很宽达到了几个...
  • 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...
  • 宽带(UWB)技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术,利用频谱极宽的超短脉冲进行通信,又称为基带通信、无载波通信,主要用于军用雷达、定位和通信系统中。2002年2月,美国联邦通信委员会(FCC)批准了UWB技术用于...
  • 基于UWB超宽带技术的无线收发器PPT学习教案.pptx
  • UWB超宽带项目白皮书V2.2.pdfUWB超宽带项目白皮书V2.2.pdf
  • 宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种无线载波通信技术,它不采用正弦载波,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宽。 UWB技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术。它...

    一、什么是UWB技术?UWB技术详解
    超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种无线载波通信技术,它不采用正弦载波,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宽。

    UWB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。使用UWB技术可在非常宽的带宽上传输信号,美国联邦通信委员会(FCC)对UWB技术的规定为:在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。

    UWB技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。UWB技术利用频谱极宽的超宽基带脉冲进行通信,故又称为基带通信技术、无线载波通信技术,主要用于军用雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统中。2002年2月,美国联邦通信委员会发布了民用UWB设备使用频谱和功率的初步规定。该规定中,将相对带宽大于0.2或在传输的任何时刻带宽大于500MHz的通信系统称为UWB系统,同时批准了UWB技术可用于民用商品。随后,日本于2006年8月开放了超宽带频段。由于UWB技术具有数据传输速率高(达1Gbit/s)、抗多径干扰能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、截获率低、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点,UWB技术成为无线个人局域网通信技术(WPAN)的首选技术。UWB技术的特点使得UWB技术在当前各种室内定位的技术中占有绝大的优势。

    二、UWB技术的特点
    UWB技术解决了困扰传统无线通信技术多年的有关传播方面的重大难题,具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、截获率低、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点

    1. 系统结构的实现比较简单

    2. 高速的数据传输

    3. 功耗低

    4. 安全性高

    5. 多径分辨能力强

    6. 定位精确

    7. 工程简单造价便宜

    三、使用UWB技术定位与其他室内定位技术有什么不同?

    如上图所示,UWB相比其他室内定位的优势在于其超高的准确度,精确到了厘米级,小于100米的范围距离准确度误差在30厘米之内,最新的UWB技术更是可以将准确度控制在12厘米之内,这对于室内定位技术简直是一次技术的创新。

    UWB还有另外一个独特的优势,就是安全性。在前几个月刚刚发布的IEEE 802.15.4z更新标准中,对于UWB定位的安全性做了改进,从而可以从理论上进一步防止基于UWB的定位被黑客入侵和篡改。

    四、UWB的发展历程

    2019年苹果给Iphone11增加了Airdrop 功能(隔空投送),这个功能是怎么实现的呢?就是利用了新增加的UWB芯片,即所谓的U1来进行空间感知实现的,说的直白一点,就是通过定位技术实现的。

    随后Samsung,小米等公司相继在自己的手机里面采用了UWB技术,这使得沉寂已久的UWB技术在2019下半年到2020年着实火了起来,各标准组织,各芯片厂商,模块厂商和终端应用厂商等都围绕着UWB技术开始做文章

    ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210119180257959.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYXl1MTk5Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

    2019年8月

    FiRa (Fine Range)Consortium会社成立, 而 UWBA (而UWB联盟,即UWBA在2018年12月才成立),恩智浦(NXP), 索尼(Sony), 博世(Bosch) 以及三星(Samsung)等公司为其初创成员。

    2019年9月11日

    Apple 就发布了支持 UWB的 Iphone 11

    2020年3月

    成都精位科技(芯片和模块公司)正式加入FiRa联盟

    2020年8月

    Samsung 发布首款支持UWB的手机Galaxy Note 20 Ultra

    2020年10月

    小米发布基于UWB的“一指连”技术,类似于Iphone11的 Airdrop技术

    2020年12月22日

    意法半导体加入超宽带联盟 (UWBA)成为推广级会员,在同年7月,曾收购UWB芯片开创型公司Bespoon

    五、UWB测试的难度在哪?

    UWB技术作为一种射频技术,相对于4G和5G等移动通信技术来讲,应该算是相对简单的,那么它的测试挑战在哪呢?

    主要在于射频物理层测试;那么物理层的测试的挑战又在哪呢?主要在以下三个方面:高频率,大带宽和不同规范的要求。

    大带宽,导致技术实现起来困难,很多因素需要在测试时考虑,测试设备的成本也比较高;

    最后一点,测试规范的要求,各个国家,各个组织可能有不同的测试规范,既要满足基本的技术规范,也要满足地方性的测试要求,例如欧洲ETSI要发布自己的短距设备的测试规范,美国FCC可能有另外的要求;中国国家无线电委员会对微功率的UWB设备也有自己的要求等。因此测试的复杂度大大增加。

    单就规范802.15.4来说,在Chaper 16里定义了对UWB设备RF的要求,规定了各种相应的射频参数,如频段,信道分配,最大发射功率,中心频率误差和最大接收机输入电平等,这些要求都必须要满足,下图是部分RF规范要求。

    六、UWB有哪些相关的标准组织?

    UWB技术有很多相关的组织,主要包括美国电器与电子工程协会IEEE,欧洲电信标准化协会ETSI,UWB联盟UWB Alliance和最新成立的的FiRa consortium,他们之间的分工如何?
     


    首先是IEEE标准组织,大家可能比较了解,它就是UWB标准802.15.4 的起草者,当然,除了这个标准之外, 其实IEEE起草和编写了其他很多标准,如大家比较熟悉的Wi-Fi 802.11xx系列标准等。其实,UWB只是802.15.4标准中的一部分内容,在IEEE内,由802.15 TG4Z工作组维护,负责UWB标准的物理层以及MAC层相关测距技术的研究,主要包含了NXP、苹果、Decawave、三星等大公司。

    ETSI 在2017年成立了一个工作组TGUWB,主要从事短距离设备(SRD)射频标准的研究和开发,包括使用UWB技术的短距离设备。相关的基于UWB技术的SRD的发射和测试标准还在征求批准的过程当中。

    UWB 联盟,2018年12月份才成立,他的主要作用是推进各个标准的融合,使UWB技术能成为一个开放的标准,主要针对传输层和网络层开展工作。产业链内的很多公司,包括芯片,模块和应用终端厂商,包括我国的一些科技企业都加入了这个联盟,以期推动整个行业的发展。

    FiRa consortium 在2019年下半年刚成立,主要成员包含芯片商、方案商、应用厂商和测试设备厂商等。它的目标与UWB联盟很像,旨在推动各个产品间的互联和互通,即互操作性,也想通过建立一些标准,从而实现自己的目标。我国的很多公司也加入了这个会社。

    以上内容是深光标准关于UWB技术的介绍

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  •  UWB(Ultra-Wideband,超宽带)脉冲无线传输技术是近两三年在国际上兴起的一种无线通信革命性的通信技术,与其他无线通信技术相比有很大不同:不需要使用载波,而是依靠持续的、时间非常短的基带脉冲信号(通常情况下...
  • UWB超宽带定位技术

    千次阅读 2018-10-15 11:26:17
    UWB超宽带定位技术 UWB(Ultra Wide band)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。在定位用到的UWB,遵循802.15.4a 标准。UWB 可以做到两种应用,一种是测距,在测距的时候,采用ToF...
                                                 UWB超宽带定位技术
    

    UWB(Ultra Wide band)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。在定位用到的UWB,遵循802.15.4a 标准。UWB 可以做到两种应用,一种是测距,在测距的时候,采用ToF(Time of Flight) 的方式,计算A、B 两点电磁波飞行的时间,通过时间计算出两点之间的距离。另一种是定位,先通过计算到达时间差(TDOA: Time Difference of Arrival)来确定标签和接收器之间的距离,然后通过三角定位的方式,计算出标签的位置。
    UWB 脉冲持续时间极短,一般为零点几纳秒。图1为超宽带脉冲示意图。

    在这里插入图片描述
    电磁波飞行时间 = (2TRR-Tsp-2TSR+TRP+TRF-TSF)/4
    两点之间距离= 光速* 电磁波飞行时间
    UWB 因为其时间计算的精度非常高,达到0.3ns 左右,在测距模式下,其精度在99.9% 的情况下,在10厘米以内,考虑到定位系统的系统精度,一般定位系统,在95% 的情况下,其精度能达到15厘米。
    获得脉冲信息后,要通过输出方式传回后端的服务器计算位置和呈现。目前在项目实施时,除有线传输外,有下面几种无线方式数据传输方式:GPRS、WLAN、wifi,优势是较为通用,不足是,存在运营费、功耗较高 绕射性能不佳
    定位技术比较
    在这里插入图片描述

    “智寻”实时定位系统是一种基于UWB(Ultra Wide Band)技术和利用超宽带脉冲的定位解决方案,采用超精密、低耗电、低费用技术,开发各种服务模式,并拥有完成这些模式的各种方案。可以在建筑物内部或公园、运动场等限定范围的开放区域定位移动物体并掌握其信息。
    系统组成
    “智寻”实时定位系统由三部分组成
    安装携带在人或者设备位标签,该标签由UWB模块、控制芯片(MCU)、电池等核心器件组成。标签采用纽扣电池,最长待机时间可达200余天,电池不足时,将发出告警信息到服务器。
    行业应用
     智能电站:电厂工作及检修人员
     仓储物流:叉车定位、托盘定位等
     博物馆/展厅:参观人员定位,展品信息推送等
     安防管理:无线安防系统等
     工业自动化:流水线监控、货物分选
     医院/养老院:医生、病人或者老人定位,健康相关产业等
     智慧场馆:运动员定位
    “智寻”实时定位系统的核心是实现了人员/设备位置的实时、精确定位。在人员定位的应用中,可以实现以下功能:
    1,实时位置定位。当人员进入定位区域以后,在任何时刻任意位置,定位基站都可以感应到信号,并上传到监控中心服务器,经过软件处理,得出各具体信息(如:人员ID,位置,具体时间),同时可把它动态显示(实时)在监控中心的大屏幕或电脑上,并作好备份,使得管理人员可随时了解工作人员的状态。
    2,电子围栏。当人/车进入非授权区域时,“智寻”实时定位系统能够分析出这种非正常的情况,并及时做出报警信息,为管理人员提供重要参考;
    3,日常人员管理。管理者可随时观看大屏幕或电脑上的人员及设备活动情况,并可查看任意区域、任何部分/个人的信息状况,并可进行报表打印(可选),历史数据查询(可选),为管理带来极大的方便。

    北京智物达科技有限公司期待与您的合作! www.zoodac.com T:010-82896569

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  • 除通讯网络的蜂窝定位...本文我们来谈谈UWB超宽带定位这种UWB超宽带定位技术的功能和应用场景。EHIGH的UWB超宽带定位可以实现无线同步方案,低功耗定位标签,低成本高精度。就以这套UWB超宽带定位系统来进行详细说明。
  • UWB(Ultra-Wideband)超宽带,一开始是使用脉冲无线电技术,由于两种方案的截然不同,而且各自都有强大的阵营支持,制定UWB标准的802.15.3a工作组没能在两者中决出终的标准方案,于是将其交由市场解决。其传输距离...
  • UWB(Ultra-Wideband)超宽带,一开始是使用脉冲无线电技术,由于两种方案的截然不同,而且各自都有强大的阵营支持,制定UWB标准的802.15.3a工作组没能在两者中决出最终的标准方案,于是将其交由市场解决。...
  • UWB超宽带定位可以实现无线同步方案,低功耗定位标签,低成本高精度。
  • #资源达人分享计划#
  • 本文主要介绍了UWB超宽带传输技术及其应用。
  • 针对煤矿现有人员定位系统定位精度较低的现状,设计了基于UWB超宽带技术的高精度人员定位系统,分析了系统的定位原理,以stm32和QW1000模块为主体进行了定位基站和定位标签硬件电路设计,并编制了相应执行程序;...
  • 浅谈UWB超宽带无线通信技术.pdf
  • 基于uwb超宽带定位技术的项目案例分析,EHIGH在多年来对技术高点的不懈追求和创新,已在各行业中积累了大量基于UWB超宽带定位技术的应用案例,如汽车的总装生产、变电站施工管理、智慧养老院人员定位、智慧隧道/管廊...
  • 超宽带(Ultra Wide-Band,UWB)UWB超宽带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...
  • UWB超宽带项目的模块原理图,包括了电源模块(3.0、3.3、5.0)+mcu模块(nrf52832)+加速度计模块(LIS3DH)+DWM1000模块原理图
  • UWB超宽带发射机算法

    2021-06-01 15:13:32
    UWB相关算法
  • UWB超宽带定位原理及系统架构介绍 一UWB超宽带定位原理 该技术采用 TDOA 到达时间差原理利用 UWB超宽带定位技术测得定位 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...
  • 2019年09月,苹果新产品发布会,iPhone11全部搭载UWB超宽带芯片的消息让UWB再次走进公众视野,那么,UWB到底是一种什么样的技术,又能给我们的生活带来什么变化呢? UWB最初是作为一种通信技术出现的,目的用于短...

    2019年09月,苹果新产品发布会,iPhone11全部搭载UWB超宽带芯片的消息让UWB再次走进公众视野,那么,UWB到底是一种什么样的技术,又能给我们的生活带来什么变化呢?
    UWB最初是作为一种通信技术出现的,目的用于短距离、宽带无线通信,与WIFI、蓝牙、Zigbee等等处于同等地位。
    与WIFI、蓝牙等传统的窄带通信不同,UWB的超带宽可以让它发射极窄、极尖的脉冲,如此,两个靠的很近的脉冲就可以分辨出来。这就意味着距离分辨力可以做到很高,赋予了UWB测距的先天优势。
    UWB的脉冲宽度可以做到1ns以内,光、无线电在这个时间走过的距离是30厘米,通过对脉冲的进一步细分,比如分成3份这个难度并不高,就可以轻松获得10厘米的距离分辨力。由于光速极其稳定不受任何外界影响,UWB测距天生就是稳定的。
    在物理上,带宽与脉冲宽度是成反比的,窄带通信无法产生窄脉冲。因此,WiFi、蓝牙等各种窄带通信技术只能通过测量信号强度、到达角度等办法,变通进行测距。会受到电源电压、环境、天线工艺、测距距离等影响,因此测距精度无法做得很高且很不稳定。
    UWB测距,就是在通信过程中测量数据包到达前沿的时间来实现的,而测距是定位的基础,由于UWB超宽带测距的高精度及稳定性,UWB定位在定位领域的应用逐渐成为主流。
    UWB定位第一步:测距
    测距采用双向飞行时间法TW-TOF,two way-time of flight
    简单说,就是测量两点之间来回的无线电飞行时间,此即双向飞行时间,双向飞行时间x光速,就是发射与接收之间的双向飞行距离,此距离除2,就是单向距离。
    UWB定位第二步:定位
    测出物体(标签)与几个已知位置的基准点(基站)的距离(TOA)或者距离差(TDOA)之后,就可以算出标签的位置。
    UWB应用场景
    随着大数据、IT、AI技术的发展,以无人机、无人车、机器人为代表的自动化装备的智能化水平得到突飞猛进的发展,物联网技术的发展,更是实现了万物互联。
    但是,由于位置信息,尤其是高精度位置信息的缺失,众多高级智能装备即不能自动抓取、更不敢放下目标,自动化基本上无法动弹;由于没有位置信息加持,整个社会的运行都需要付出一笔额外的人工位置识别、传输、处理代价;由于没有位置,物联网也只能是摸黑互联、纸上互联。
    UWB技术的出现,基础的高精度定位位置信息的加入、绑定,使得人、物、信息的流动、决策、处理可以基于空间、位置进行,人类武装到牙齿的现代信息处理技术效能将得到更加充分的释放,必将大大提高整个社会的运作效率,从而带来一场效率革命。
    1.智慧工厂:针对人员、物品或设备在移动状态下的业务需求,对生产过程进行实时管理和信息反馈,为工厂内的管理及作业的信息化和规范化提供实时位置数据支撑,提升制造业的智能化水平。
    2.智慧工地:围绕建筑工地现场的“人、机、料、法、环”五大要素,采用先进的实时定位技术,在提高施工现场管理水平的同时,为项目相关各方构建一个沟通协调、信息共享的平台。
    3.国家电力工程:利用高精度定位技术和三维可视化技术,实现对生产区域工作人员、访客、车辆等的自动、实时定位和监控,结合门禁系统、视频监控系统、报警系统,提升企业安全生产水平。
    4.司法监狱:利用高精度实时定位技术解放警力、提高工作效率,弥补监管漏洞、降低监管执法风险,进而实现事前预防、事中管控、事后查证等。
    5.隧道管廊:建立一套人员定位管理系统,结合现有门禁系统,实现对隧道/管廊内人员进行定位显示、紧急事件报警、人员撤退指挥等。
    6.铁路交通:通过获取检修人员的行进路线和位置数据,系统自动推送相关作业指导信息,判断是否满足检修规范,提高车辆检修管理信息化水平和工作效率,提升检修质量,保障运行安全。
    7.大型商超、机场、酒店、博物馆、会展中心等:在应急救援、消防、安全执法等方面发挥重要作用,紧急情况下,为救援提供强有力的技术支持,更好地保障救援人员和受困人员的安全,让救援变得更加有效。"

    展开全文
  • STM32实现的UWB超宽带定位代码,亲测可用
  • 整理了大量资源,其中包含中英文注释,适合初学者以及毕业设计使用
  • UWB超宽带信号仿真.rar

    2019-08-25 00:13:35
    2进制PPM脉冲编码调制MATLAB源代码,喜欢的可以试试!
  • 除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外...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。
  • 宽带信道模型,UWB,源码例程大合集,matlab仿真。大家自己下载,之前用来做毕设参考的。
  • 什么是超宽带UWB技术

    2020-10-23 03:01:03
    UWB技术是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术,它将会为无线局域网LAN和个人域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽...超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它开发了一个具有对

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uwb超宽带技术