超宽带(UWB)定位(微课)解析课件.ppt

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1、 超宽带（超宽带（UWB）定位）定位超宽带（超宽带（UWB）定位）定位3UWB技术简介技术简介2UWB定位系统视频演示定位系统视频演示1UWB定位技术概述定位技术概述什么是什么是UWB？n超超宽宽带带(Ultra Wideband,UWB)技技术术的的历历史史可可以以追追溯溯到到上上个个世世纪纪50年年代代，早早期期的的超超宽宽带带系系统统利利用用占占用用频频带带极极宽宽的的超超短短基基带带脉脉冲冲进进行行通通信信，主主要要应应用用于于军军用用的的雷雷达达，以以及及低低截获率截获率/低侦测率的通信系统。低侦测率的通信系统。UWB的简介的简介n2002年年4月月，美美国国联联邦邦通通信信委委员员

2、会会(FCC)发发布布了了民民用用UWB设设备备使使用用频频谱谱和和功功率率的的初初步步规规定定。规规定定中中将将相相对对带带宽宽大大于于0.2或或在在传传输输的的任任何何时时刻刻带带宽宽大大于于500MHz的的通通信信系系统统称称为为UWB系系统。统。nFCC对对UWB系系统统所所使使用用的的频频谱谱范范围围规规定定为为3.1-10.6GHz，发发射射机机的的有有效效各各向向同同性性发发射射功功率不得高于率不得高于-41.3dBm/MHz。UWB的简介的简介1.6 1.92.4Bluetooth,802.11bCordless PhonesMicrowave OvensGPSPCS5802.

3、11a-41 dBm/MHz“Part 15 Limit”UWB SpectrumFrequency(GHz)EmittedSignalPower10.63.1 UWB的简介的简介抗干扰性能强抗干扰性能强截获率截获率/侦测率低侦测率低传输速率高传输速率高带宽极宽带宽极宽发射功率小发射功率小消耗电能小消耗电能小UWB干扰问题超宽带系统应用中存在一个与现有其他无线通信系统的共存问题。由于超宽带系统使用很宽的频谱，因此与很多其他的无线通信系统频谱重叠。UWB的简介的简介UWBIEEE802.11a蓝牙HomeRF速率（bps）=1G54M 1M1-2M功率（mW）=1=1距离（m）10101050应

4、用范围探测距离多媒体电脑和Internet网关家庭办公电脑电话及移动设备 UWB的简介的简介 UWB的简介的简介UWB可以做什么？可以做什么？（1）UWB雷达（探地地雷、反恐穿墙雷达）UWB的简介的简介（2）UWB生命探测雷达 UWB的简介的简介（3）军事通信单兵作战示意图战术通信网络 UWB的简介的简介 民用方面（1）地质勘探及生命探测 UWB的简介的简介（2）汽车防冲撞 UWB的简介的简介（3）家庭设备及便携设备之间的无线通信三星C27A750 无线显示器 UWB的简介的简介（4）精确定位 UWB的简介的简介FOCUS工业工业/自动化自动化实时追踪资产及库存-改进流程-提高搜索效率-减少资

5、源浪费物流物流追踪条形码及叉车-减少保险环节的核查-仓库管理更加灵活运输运输运输工具追踪-提供交通工具到停车位的实时定位-水平精度-行程与调度-可与GPS相结合军事军事人员与设备的追踪-城市作战训练-仓库管理-高级研发医疗保健医疗保健实时追踪病人，监护者，护理者-过程分析与改进-人力资源管理-病人安全保证/状态监控娱乐娱乐/体育体育演出或者训练-细化演出分析-回放比赛实况-视频集成UWB定位系统视频演示定位系统视频演示定位系统如何工作？定位系统如何工作？主传感器从传感器标签UWB 脉冲脉冲UWB 脉冲脉冲标签发出一个UWB 脉冲信号，并被传感器接收。UWB 信号是一个7.2 G Hz 的脉冲序

6、列。时间同步线传统的2.4 GHz RF 信道，指示标签发出脉冲信号，提供标签与传感器之间的双向通路。注意:2.4 G信道是私有的，并且不会与标准的wifi起冲突。UWB定位技术概述定位技术概述UWB定位技术概述定位技术概述 Ubisense 22主传感器从传感器传感器计算出标签位置通过两种方式：-信号到达时间差(TDOA)-到达的角度(AOA)，包括方位角跟俯仰角。时间同步线标签a1a2t1t2UWB定位技术概述定位技术概述nTDOA 和 AOA 都会被使用到，以加强三维定位效果的健壮性。nAOA 矢量即来自各个传感器的绿线矢量即来自各个传感器的绿线nTDOA 曲线则以蓝色表示曲线则以蓝色表示n交叉位置即定位出的位置（红色圆点）n标签位置能被任意两个信息计算 出来，比如TDOA和一个AOA;或者两个AOA。n实际应用中，更多的传感器能保证定位精度的可靠性与有效性;这是一个鲁棒的解决方案。因此，标签最少只需两个传感器便可进行定位。因此，标签最少只需两个传感器便可进行定位。UWB定位技术概述定位技术概述UWB定位技术概述定位技术概述UWB定位技术概述定位技术概述UWB定位技术概述定位技术概述Thank you !