一文读懂UWB技术的应用场景

什么是UWB

超宽带技术(UltraWideBand,UWB)是一种频率带宽在1GHz以上的无线载波通信技术。它不使用正弦波载波,而是使用纳秒级的非正弦波窄脉冲来传输数据,因此它覆盖的频谱很广,即使是无线通信,也能以每秒数百兆甚至更多的速率传输数据。超宽带可以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

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UWB技术的优势

  • 系统容量大,传输速度快

带宽越宽,系统的最大传输速率就越大,而UWB通信的带宽都在500MHz以上,其传输速率也可达到1Gbps以上。

二.发射功率低

UWB极大的带宽保证了较低的发射功率。在短距离无线通信应用中,发射机发射的UWB信号功率要低于1mW,这大大延长了电池寿命,保证了较长的系统工作时间,同时对人体的辐射危害也更小。

三.多径分辨率高

UWB信号采用持续时间很短的窄脉冲,具有较强的时间和空间分辨率,系统的多径分辨率高,整个系统能够充分利用发射信号的能量。此外,UWB信号具有良好的抗多径性能,对于信道衰减不敏感,接收机通过分级便可以获得很强的抗衰减能力,在室内或者建筑物比较密集的场合可以获得良好的定位效果,同时在进行测距、定位、跟踪时也能达到更高的精度。

四.系统保密性好

UWB发射功率低,仅在1mW以下。它可以把信号弥散在一个极宽的频带范围内,对于一般的通信信号而言,UWB信号类似于白噪声可以安全地隐藏起来;而UWB信号的功率谱密度要低于普通的环境噪声,要将UWB信号从环境噪声中甄别出来不是一件容易的事情,这很好地保证了UWB信号的安全性。

五.定位精度高

UWB信号具有超宽频带的特性,使得UWB系统的距离分辨精度是其他系统的成千上百倍。UWB信号的距离分辨能力可达到厘米级,这是其它窄带系统望尘莫及的。

六.穿透能力强

窄脉冲具有很强的穿透能力,可以帮助比如警察搜寻隔墙的逃犯,以及解救那些被围困在建筑物里面的人们。

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UWB定位系统使用领域

工业/汽车:实时追踪资产和库存,改进流程,提高搜索效率,减少资源浪费;

物流仓储:跟踪条码阅读器和叉车,减少保险检查的环节,使仓储管理变得灵活;

军事:人员定位和设备追踪,例如城市作战训练、弹药仓库管理、高级研发;

医疗保健:实时跟踪病人,进行照顾和管理,利于病情分析和治疗改进,方便于人力资源管理;

危险环境:定位个人和资源,安全位置紧急搜索,人员监控,优化管理过程,做到安全有效;

重点安保区域:人员的进出管理、实时位置查询、禁区监管、隔离距离控制、人员调度,能对人员的位、行进路线、距离、速度进行监控和统计;

体育:实时跟踪与计算运动员的方向和速度等,详细的性能分析,记录队伍的比赛实况,视频集成。