1、定位精確
沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無(wú)線電通信,可在室內(nèi)和地下進(jìn)行精確定位,而GPS 定位系統(tǒng)只能工作在GPS 定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)。與GPS 提供絕對(duì)地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對(duì)位置,其定位精度可達(dá)10厘米級(jí)。
2、系統(tǒng)容量大
1S內(nèi)可同時(shí)工作的標(biāo)簽多,容量高。UWB使用的帶寬在1GHz以上,甚至可高達(dá)幾個(gè)GHz,那么每發(fā)送一個(gè)UWB信號(hào)的持續(xù)時(shí)間就非常短了。帶寬增加使信道容量的提高遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)功率上升所帶來(lái)的效應(yīng),這一點(diǎn)也正是提出超寬帶技術(shù)的理論機(jī)理。
3、高速的數(shù)據(jù)傳輸
UWB是利用起、落點(diǎn)的時(shí)域脈沖(幾納秒)直接實(shí)現(xiàn)調(diào)制,超寬帶的傳輸把調(diào)制信息過(guò)程放在一個(gè)非常寬的頻帶上進(jìn)行,而且以這一過(guò)程中所持續(xù)的時(shí)間,來(lái)決定帶寬所占據(jù)的頻率范圍。
UWB時(shí)域信號(hào)較窄,使得時(shí)間分辨率增強(qiáng),接收多徑反射延時(shí)信號(hào)與直達(dá)信號(hào)的時(shí)間差一般大于脈沖寬度,因此,信號(hào)在時(shí)域上是可分離的。上述例子中7ns的時(shí)間差,足夠完成UWB直達(dá)信號(hào)的傳輸(傳輸時(shí)長(zhǎng)約2ns),因此系統(tǒng)可快速提取出直達(dá)信號(hào),實(shí)現(xiàn)精確定位。
4、多徑分辨能力強(qiáng)
UWB由于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率,窄脈沖的多徑信號(hào)在時(shí)間上不易重疊,很容易分離出多徑分量,所以能充分利用發(fā)射信號(hào)的能量。實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)常規(guī)無(wú)線電信號(hào)多徑衰落深達(dá)10~30dB 的多徑環(huán)境,UWB信號(hào)的衰落最多不到5dB。
5、隱蔽性好
因?yàn)?/span>UWB 的頻譜非常寬,能量密度非常低,因此信息傳輸安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB設(shè)備對(duì)于其他設(shè)備的干擾就非常低。
6、抗干擾能力強(qiáng)
UWB 擴(kuò)頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發(fā)送每個(gè)比特所用的脈沖數(shù)。UWB的占空比一般為0.01-0.001,具有比其他擴(kuò)頻系統(tǒng)高得多的處理增益,抗干擾能力強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),UWE 抗干擾處理增益在50dB 以上。
7、低功耗
UWB系統(tǒng)使用間歇的脈沖來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時(shí)間很短,一般在0.20ns-1.5ns之間,有很空的占空因數(shù),系統(tǒng)耗電可以做到很低,在高速通信時(shí)系統(tǒng)的耗電量?jī)H為幾百μW-幾十mW。民用的UWB設(shè)備功率一般是傳統(tǒng)移動(dòng)電話所需功率的1/100左右,是藍(lán)牙設(shè)備所需功率的1/20左右。因此,UWB設(shè)備的電池壽命,相對(duì)于傳統(tǒng)無(wú)線設(shè)備有著很大的優(yōu)越性。
8、低成本
UWB無(wú)線通信系統(tǒng)接收機(jī)沒(méi)有本振、功放、鎖相環(huán)(PLL)、壓控振蕩器(VC0)、混頻器等,因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)備成本將很低。另外在包括UWB標(biāo)簽、UWB基站等產(chǎn)品的使用過(guò)程中,最關(guān)注的便是系統(tǒng)穩(wěn)定性。日常運(yùn)行成本,受臺(tái)風(fēng)、暴雨等影響時(shí)的恢復(fù)成本都會(huì)加到產(chǎn)品售出時(shí)的價(jià)格之上。對(duì)此,EHIGH恒高形成了一套自組網(wǎng)、自維護(hù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì),有效的將維護(hù)費(fèi)用降低,優(yōu)化投入成本。
9、無(wú)線同步
無(wú)線同步就是各個(gè)UWB定位基站通過(guò)不斷與其他基站交換本隊(duì)時(shí)鐘信息,最終達(dá)到并且保持全局時(shí)間協(xié)調(diào)一致。無(wú)線同步方法依賴(lài)于UWB的測(cè)量時(shí)間精度,時(shí)間精度越高,兩個(gè)基站之間的時(shí)間誤差越小,那么它們的時(shí)間同步程度越高。無(wú)線同步方式的優(yōu)勢(shì)在于基站與基站之間不需要有線連接,因此UWB定位系統(tǒng)的部署難度較低,成本也低。
EHIGH恒高UWB定位系統(tǒng)采用的是無(wú)線同步方法,也是業(yè)內(nèi)第一家擁有UWB無(wú)線同步技術(shù)的廠家。當(dāng)前,EHIGH恒高的時(shí)間測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到ps級(jí),基站與基站之間時(shí)間可達(dá)到高度同步,實(shí)現(xiàn)10cm精確定位。
盡管如此,UWB在大規(guī)模商業(yè)化上面臨一定的挑戰(zhàn),還有諸多技術(shù)的問(wèn)題有待研究解決,因此急需像FIRA這樣的UWB聯(lián)盟組織來(lái)制定UWB行業(yè)的互操作性,打破不同標(biāo)準(zhǔn)和制式的藩籬,形成全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),才能加速UWB上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和成熟。EHIGH恒高愿以自身在UWB行業(yè)8年之余的技術(shù)積淀,與業(yè)界同仁一道,共同推進(jìn)UWB標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步成熟,加速UWB生態(tài)系統(tǒng)的形成!
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