uwb定位算法
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目前無線定位技術(shù)是指，即定位算法目前最常用的用來判定移動(dòng)用戶位置的測(cè)量方法和計(jì)算方法主要有：時(shí)差定位技術(shù)、信號(hào)到達(dá)角度測(cè)量（ AON）技術(shù)、到達(dá)時(shí)間定位（TOA）和到達(dá)時(shí)間差定位（TDON）等。其中，TDO1技術(shù)是目前最為流行的一種方案，除了用于CSM 系統(tǒng)，在其他諸如AMPS 和CDMA 系統(tǒng)中也廣泛應(yīng)用，UJWB 定位采用的也是這種技術(shù)。目前UWB 定位系統(tǒng)也可以提供3D 定位功能，此定位系統(tǒng)采用TDOA 和NOA 兩種定位算法，已達(dá)到3D） 定位的效果。
系統(tǒng)構(gòu)成
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接下來以UJWB 精確定位系統(tǒng)為例介紹：
Ubisense UJWB 精確定位系統(tǒng)包含三個(gè)組成部分： 傳感器sensor、有源定位標(biāo)簽tag 和定位平臺(tái)iTocateTRM，在該系統(tǒng)中，定位標(biāo)簽tag利用uwb 脈沖信號(hào)發(fā)射出位置信息給傳感器sensor，傳感器接受到信號(hào)后采用TDOA 和OA 定位算法對(duì)標(biāo)簽位置進(jìn)行分析，最終通過有線以太網(wǎng)傳輸?shù)絠Tocate 服務(wù)器。iTocateT-MJWB 定位單元可以實(shí)現(xiàn)無縫蜂窩連接，將定位空間無限擴(kuò)展，定位標(biāo)簽可以在各個(gè)單元自由行走，通過定位平臺(tái)軟件分析，將定位目標(biāo)真實(shí)地以虛擬動(dòng)態(tài)三維效果顯示出來。該系統(tǒng)在傳統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境中穩(wěn)定達(dá)到15cm 的3D 定位精度。
uwb定位技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì)
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1.傳輸速率高
理論上，一個(gè)寬度趨于0的脈沖具有無限的帶寬，因此，UWB即使把發(fā)送信號(hào)功率譜密度控制得很低，仍可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100Mbit／s-500Mbit／s的傳輸速率。在民用方面，UWB脈沖寬度一般為納秒級(jí)。如果一個(gè)脈沖代表一個(gè)數(shù)位，那么，理論上UWB可達(dá)1Gbit／s的速率，這樣在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)100Mbit／s以上的速率是完全可能的。
2.范圍覆蓋廣
UWB屬于中短距離范圍內(nèi)的通訊技術(shù)，非常適合構(gòu)建室內(nèi)環(huán)境的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。根據(jù)最近的發(fā)展，目前的單個(gè)傳感器定位單元的覆蓋面積達(dá)到400平方米，傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)發(fā)射節(jié)點(diǎn)跟信號(hào)接收節(jié)點(diǎn)之間的最大距離達(dá)到60米?？梢詫?shí)現(xiàn)多個(gè)定位單元（CelD）聯(lián)合工作，按需擴(kuò)大覆蓋面積。
3.實(shí)時(shí)性好
相對(duì)于其他定位技術(shù)，UWB定位一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)就是它具有較好的實(shí)時(shí)性。下面的表格給出了目前無線定位領(lǐng)域各種定位技術(shù)的實(shí)時(shí)響應(yīng)頻率。
4.穿透力強(qiáng)
uwb信號(hào)具有非常強(qiáng)的穿透力。uwb信號(hào)能穿透樹葉、土地、混凝土、水體等介質(zhì)，因此軍事上uwb雷達(dá)可用來探測(cè)地雷，民用上可以查找地下金屬管道探測(cè)高速公路地基等。
5.傳輸能力強(qiáng)
民用商品中，一般要求UWB3信號(hào)的傳輸范圍為10m以內(nèi)，再根據(jù)經(jīng)過修改的信道容量公式，其傳輸速率可達(dá)500Mhit/s，是實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信和無線局域網(wǎng)的一種理想調(diào)制技術(shù)，uwb以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且不單獨(dú)占用現(xiàn)在已經(jīng)擁擠不堪的頻率資源，而是共享其他無線技術(shù)使用的頻帶，在軍事應(yīng)用中，可以利用巨大的擴(kuò)頻增益來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離低截獲率、低檢測(cè)率、高安全性和高速的數(shù)據(jù)傳輸
6.發(fā)射功率小
uwb系統(tǒng)
使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù)，脈沖持續(xù)時(shí)間很短，一般在0.20ms~l.5ns之間，有很低的占空因數(shù)，系統(tǒng)耗電可以做到很低。
劣勢(shì)：
1.UWB通信存在不足
主要問題是UWB系統(tǒng)占用的帶寬很高，UWB系統(tǒng)可能會(huì)干擾現(xiàn)有其他無線通信系統(tǒng)，因此。UWB系統(tǒng)的頻率許可問題一直在爭(zhēng)論之中；另外，還有學(xué)者認(rèn)為，盡管UWB系統(tǒng)發(fā)射的平均功率很低，但是，由于其脈沖持續(xù)時(shí)間很短，瞬時(shí)功率峰值可能會(huì)很大，這甚至?xí)绊懙矫窈降仍S多系統(tǒng)的正常工作。盡管如此，學(xué)術(shù)界的種種爭(zhēng)論并不影響UWB的開發(fā)和應(yīng)用。
2.施工復(fù)雜，成本高昂
受環(huán)境影響，UWB定位技術(shù)施工較為復(fù)雜，成本高昂，一般企業(yè)很難支付。