高速超宽带UWB定位标签测试报告
UWB超宽带室内定位方案介绍
刷新频率：0~10Hz 防雨：可防雨（充电口加塞）
精度：典型精度≤30cm
设设备备稳稳定定性性强强
防水
防尘
防雷
耐低 温
防爆
耐高 温
IP67，Ingress Protection，支持最高等级的防尘（6级， 灰尘禁锢：尘埃无法进入物体整个直径不能超过外壳的空 隙）。
IP67，Ingress Protection，支持次高级的防水功能（7级，防 短时浸泡：常温常压下，当外壳暂时浸泡在1M深的水里将 不会造成有害影响）。
基站进行测距定位。
7
UWB定位原理（TOA)
4个已知坐标的基站为一组，实现三 维定位； 标签进入定位区域后，按照分配的 时间和顺序，依次与基站进行测距； 距离信息通过有线/无线网络上传到 服务器，实现位置实时跟踪。
Time of fly
Time of fly
Time of fly
Time of fly
基站：4个，A2是主基站，A1,A3,A4 是从基站，发送时钟同步帧。 标签：1个，发送Blink帧。 CLE运行在PC上。
10
较大系统的基站布局(TDOA)
11
应用场景基站布置
空旷场所80米布一个基站，如果 有阻隔，需要重新布至少三个基 站。
12
UWB定位系统框图
有线数据网络 无线定位网络
定位服务器
UWB定位原理（TDOA)
TDOA，Time Difference of Arrival，通过测量被测标签(B)与已知位置基站 (P1,P2,P3)间的报文传输时间差，计算出距离差；计算出被测标签的位置。需要已知 位置基站间时钟同步。
P1
P1 P2
UWB超宽带
UWB超宽带什么是UWB超宽带？UWB（Ultra-WideBand）超宽带是一种通过在超宽频带范围内传输数据的无线通信技术。
它基于短脉冲信号，能够在极短的时间内传输大量数据。
UWB超宽带技术在无线通信领域具有广泛应用，包括室内定位、物体追踪、雷达和无线传感器网络等。
UWB超宽带的特点1.宽频带范围： UWB超宽带技术的一项主要特点是其宽频带范围。
通常，UWB的频带范围从几百兆赫兹（MHz）到几千兆赫兹（GHz），因此能够支持高速数据传输和较长的传输距离。
2.低功率： UWB超宽带技术在传输数据时使用低功率，这使得它可以在不干扰其他无线设备的情况下工作。
3.高精度定位： UWB超宽带技术可以实现高精度的室内定位。
由于UWB信号能够穿透墙壁和障碍物，因此可以在室内环境中实现准确的物体定位。
4.抗多径干扰：多径干扰是指由于信号在传播过程中碰撞、反射和折射等原因导致信号传输路径的多样性。
UWB超宽带技术通过使用信号的多径特性来抵消多径干扰，提高信号传输的可靠性。
UWB超宽带的应用1. 室内定位UWB超宽带技术在室内定位方面具有特殊优势。
通过将UWB设备部署在建筑物内部，可以实现对人员和物体的高精度定位。
这在商场、医院和仓库等场所可以提供实时的位置信息，便于管理和安全监控。
2. 物体追踪利用UWB超宽带技术，可以实现对物体的追踪。
通过将UWB标签附着在物体上，可以准确追踪其位置和运动轨迹。
这在物流管理、仓库管理和供应链领域具有广泛应用。
3. 雷达应用UWB超宽带技术在雷达领域也得到了广泛应用。
与传统雷达相比，UWB雷达具有更高的分辨率和更好的目标检测能力。
它可以在不同的天气和环境条件下提供高质量的目标识别和跟踪。
4. 无线传感器网络UWB超宽带技术在无线传感器网络中起到重要作用。
通过使用UWB传感器，可以实现对环境参数（如温度、湿度和压力等）进行高精度和实时的测量。
这在工业自动化、环境监测和智能家居等领域有着广泛的应用前景。
基于超宽带_UWB_技术的无线定位系统的研究概要
基于超宽带(U WB技术的无线定位系统的研究3陈学卿133高凡2马伟朕31,3桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林5410042桂林航天工业高等专科学校电子工程系,广西桂林541004摘要文章介绍了超宽带定位技术的特点和优点,研究了超宽带无线用于室内定位的定位方式,并对现有的超宽带室内无线定位网络协议进行了分析,最后阐述了超宽带室内定位系统的主要问题和发展方向。
关键词超宽带;信号强度分析法;到达角度定位;到达时间定位;到达时间差定位;协议中图分类号:TN925193文献标志码:A文章编号:1009—1033(200804—0015—02除了全球定位系统(GPS:G lobal Positioning System在室外环境的定位应用外,人们对室内定位、短距离测距等应用不甚了解。
未来无线定位技术的趋势是通过室内定位与室外定位相结合,实现无缝的、精确的定位。
现有的网络技术还不能完全满足这个要求,而由于超宽带(UWB:Ul2 tra Wide—Band技术具有功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位等优点,基于UWB的定位技术在众多无线定位技术中脱颖而出,成为未来无线定位技术的研究热点[1]。
1超宽带定位技术超宽带(UW B技术是一种全新的、与传统通信技术有着极大差异的通信新技术。
它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,从而具有GHz量级的带宽。
美国FCC对超宽带定义为,任何-10dB相对带宽大于0.2或者绝对带宽大于500MHz的信号都是超宽带信号。
表达式如下[2]:f H-f Lf C>20%(或者总带宽大于500M Hz式中,f H,f L分别为功率较峰值功率下降10dB时所对应的高端频率和低端频率;f C为载波频率或中心频率。
常用的无线定位技术[3]包括红外线、超声波、射频信号等,但都不适合室内定位。
红外线只适合短距离传播,而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰,在精确定位上有局限性;超声波受多径效应和非视距传播影响很大,不能用于室内环境;而射频信号普遍用在室外定位系统中,应用于室内定位存在局限。
基于UWB技术的测距定位研究
基于UWB技术的测距定位研究近年来，基于UWB（Ultra Wide Band）技术的测距定位成为了研究热点。
UWB是一种短脉冲无线电通信技术，其带宽远超几百兆赫兹，可在短时间内传送大量数据。
UWB技术的测距定位采用了双向测距和三角定位的方法，从而实现了在室内和室外高精度的位置定位。
一、UWB技术测距的基础原理UWB技术利用超短脉冲信号在不同位置之间传播的时间差，来计算距离。
为了达到高精度定位的目的，UWB技术需要使用纳秒级的时钟和高速ADC（模数转换器）进行测量。
在UWB技术中，测距系统会发送一个超短脉冲信号，然后接收从目标物体反射回来的信号，利用差分时间测量出脉冲信号从发送到接收的时间，从而计算出距离。
二、UWB技术测距的应用领域UWB技术的高精度测距定位已经在很多领域得到应用，主要包括室内定位、物联网、机器人、安防等。
在室内定位中，UWB技术可以实现对人员和设备的高精度定位，从而可以用于室内导航、机器人导航等场景，同时室内定位技术也成为了无人零售、智能家居等领域的新热点。
在物联网中，UWB技术可以用于智能标签的精确定位，同时还可以实现对物品在时间、空间等多维度的跟踪和管理。
在机器人方面，UWB技术可以用于实现机器人的定位和导航，不仅可以提高机器人在不同环境下的导航精度和效率，还可以为机器人的协同工作提供参考。
在安防领域，UWB技术可以实现对人员和车辆等目标物体的高精度定位，不仅可以提高安全性，还可以为智能交通、城市管理等领域提供有力支撑。
三、UWB技术测距定位的研究进展UWB技术测距定位已经成为了国内外研究的热点。
近年来，越来越多的研究者将UWB技术与机器学习、人工智能等技术相结合，从而探索实现更高精度、更可靠的测距定位。
同时，基于UWB技术的无线传感器网络也成为了研究热点之一。
无线传感器网络可以利用UWB技术实现对环境、人员等目标物体的高精度定位和监测。
其中，无线传感器网络的电力管理和优化也成为了研究重点之一，探索实现更加节能的传感器网络。
uwb测距方案
uwb测距方案无线电超宽带（Ultra Wide Band, UWB）是一种短距离高速数据传输和测距的技术。
它可以在短距离范围内实现高精度的距离测量，有着广泛的应用领域，如地下定位、室内导航、智能交通等。
本文将介绍UWB测距方案的原理、应用以及未来发展方向。
一、UWB测距原理UWB测距利用了射频信号在空间中传播时的充分利用。
UWB设备会以特定的脉冲序列发送短时域信号，这些脉冲序列具有宽带特性，频率覆盖范围很广。
当这些信号经过目标物体后返回，根据信号的延迟时间以及相位差，可以计算出目标物体与发送器之间的距离。
由于UWB信号的波特性，可以实现亚厘米级别的距离测量精度。
二、UWB测距应用1. 室内定位与导航：UWB测距技术可以用于室内定位与导航系统中，解决了传统信号在室内环境下受阻碍、多径效应等问题。
它可以提供精确的位置信息，广泛应用于室内导航、商场定位、智能家居等领域。
2. 车辆安全与自动驾驶：UWB测距可用于实现车辆间的安全跟随与定位，减少事故风险。
在自动驾驶技术中，UWB可以与其他传感器协同工作，提供精确的定位与环境感知，用于实现车辆的自主导航与避障。
3. 物联网与智能家居：UWB技术在物联网和智能家居中有着广泛的应用，可用于智能门锁、宠物追踪、个人健康监测等场景。
通过UWB测距技术，可以实现设备之间的精确通信与定位。
4. 工业自动化：在工业自动化领域，UWB测距可以用于机器人定位与协同作业，提高生产效率与工作安全性。
三、UWB测距的未来发展方向随着对室内定位与精确定位需求的不断增加，UWB测距技术将在各个领域得到广泛应用。
未来的发展方向包括：1. 系统性能提升：UWB测距系统的抗干扰能力和定位精度将会进一步提升，以适应更复杂的环境。
2. 芯片集成与小型化：UWB芯片的集成度将会提高，尺寸将会缩小，以更好地适应各种应用场景。
3. 融合与协同：UWB测距技术将与其他传感器、通信技术进行融合与协同，形成更加完善的系统。
室内定位 UWB测距 实验报告
课程编号：0802295课程性质：选修超宽带室内定位实习报告学院：专业：地点：班级：组号：姓名：学号：教师：2016年11月1日至 2015年11月8日前言一．实习目的1.巩固和加深课堂所学理论知识，培养学生理论联系实际、实际动手能力。
2.掌握UWB测距与通信模块套件PulsON 410 RCM的基本使用方法。
3.掌握室内基于TOA以及基于路径损耗测量距离的基本方法。
4.掌握UWB定位基本原理，用Matlab 编写超宽带室内定位算法。
二．实习任务1.RCM、RET软件的安装与基本操作。
学习RCM RET 软件的安装与使用.2.室内距离测量与误差分析。
利用一组模块，观测和记录真实距离和距离测量值，用卷尺测量一组给定的实际距离。
3.室内UWB信号穿墙测试。
利用一组模块，分别放置于墙的两边观测穿墙对信号到达时间和接收信号强度的影响。
4.室内路径损耗建模实验。
利用一对模块，测量不同位置和不同距离条件下的路径损耗，建立室内路径损耗模型。
5.室内静态目标定位实验。
固定三个模块的位置并建立一个直角坐标系，利用距离测量值估计静态目标的位置。
三．实习要求1．应遵守《电子元器件防静电要求》中的防静电有关规定。
2．实习期间，各组组长应切实负责，合理安排小组工作。
应使每一项工作都由小组成员轮流担任，使每人都有练习的机会，切不可单纯追求实习进度。
3．实习中，应加强团结。
小组内、各组之间、各班级之间都应团结协作，保证实习任务顺利完成。
4．实习期间认真学习《超宽带室内定位实习指导书》。
5．实习期间，要特别注意仪器的安全。
各组要指定专人妥善保管。
每天出工和收工都要按仪器清单清点仪器和工具数量，检查仪器和工具是否完好无损。
发现问题要及时向指导教师报告。
6．若发生仪器事故，要及时向指导教师报告，不得私自拆卸仪器，以免造成更大的损失。
一旦发生事故，如实写出事故的经过，并作出深刻检查，交给指导老师，根据仪器损害的鉴定结果作出相应的赔偿。
室内定位UWB测距实验报告
室内定位UWB测距实验报告
实验题目：UWB测距室内定位实验报告
摘要：本实验采用UWB（Ultra Wideband，超宽带）技术进行室内定位测距，通过探究UWB测距系统的原理和性能，对UWB测距室内定位的实际应用具有重要的意义。
实验结果表明，UWB测距室内定位具有较高的定位精度和可靠性，可以满足室内定位需求。
关键词：UWB测距、室内定位、定位精度、可靠性
引言：室内定位技术是指在室内环境下，使用无线通信或其他技术手段进行定位。
随着无线通信和传感技术的发展，室内定位技术逐渐成为人们关注的焦点。
UWB技术是一种新兴的室内定位技术，其特点是带宽大、抗干扰能力强、定位精度高等。
实验目的：通过实验探究UWB测距室内定位系统的原理和性能，验证UWB技术在室内定位中的应用价值。
实验器材和方法：
2.实验方法：
(2)校准UWB测距设备，设置参考点坐标。
(4)记录实验数据，进行分析和处理。
结论：UWB测距室内定位系统具有较高的定位精度和可靠性，能够满足室内定位需求。
该实验结果验证了UWB技术在室内定位中的应用价值。
未来，可以将UWB技术应用于室内导航、物品追踪等领域，进一步提高室内定位的精度和可靠性。
uwb技术防撞标签技术指标
uwb技术防撞标签技术指标【原创实用版】目录1.UWB 技术简介2.防撞标签技术背景3.UWB 技术防撞标签技术指标概述4.UWB 技术防撞标签具体技术指标4.1 传输速率4.2 传输距离4.3 抗干扰能力4.4 功耗4.5 尺寸和重量4.6 工作温度范围5.UWB 技术防撞标签的优势正文【提纲】1.UWB 技术简介UWB（Ultra-Wideband，超宽带）技术是一种短距离高速无线通信技术，它利用非常宽的频谱进行数据传输，因此具有较高的传输速率和较低的功耗。
2.防撞标签技术背景随着物联网技术的发展，各种智能设备和系统越来越多地应用在我们的生活中，如何有效地防止这些设备和系统之间的碰撞，保证其正常运行，成为了一个重要的研究课题。
防撞标签技术应运而生，它通过在设备和系统中加入特殊的标签，避免设备和系统之间的干扰和碰撞。
3.UWB 技术防撞标签技术指标概述UWB 技术防撞标签，就是利用 UWB 技术实现的防撞标签。
它可以在保证设备和系统正常运行的同时，有效地防止设备和系统之间的碰撞。
4.UWB 技术防撞标签具体技术指标4.1 传输速率UWB 技术防撞标签的传输速率非常快，可以满足设备和系统之间高速通信的需求。
4.2 传输距离UWB 技术防撞标签的传输距离较短，但足以满足设备和系统之间的通信需求。
4.3 抗干扰能力UWB 技术防撞标签具有很强的抗干扰能力，可以在复杂的电磁环境下正常工作。
4.4 功耗UWB 技术防撞标签的功耗非常低，可以长时间工作而不需要更换电池。
4.5 尺寸和重量UWB 技术防撞标签的尺寸和重量都非常小，可以方便地安装在各种设备和系统中。
4.6 工作温度范围UWB 技术防撞标签的工作温度范围宽，可以在各种环境下正常工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
200HZ超宽带UWB定位标签
测试报告
2011-09-09
目录
1测试概况 (3)
2测试仪器 (4)
3系统连接 (5)
4测试方法 (6)
5系统配置 (10)
6 定位结果 (11)
6.1定位更新率 (11)
6.2飞行轨迹 (12)
6.3结论 (13)
2
3
1测试概况
测试目的：对高动态物体追踪定位（评估爆炸追踪模拟系统的可行性） 测试时间：2011年9月9日 测试地点：东方绿舟足球场
测试项目：200HZ 定位标签定位性能评估
图
1
2测试仪器
a.定位处理器*1
b.定位接收器*4
c.定位标签*2
d.定位配置器*1
e.笔记本电脑*1
f.激光测距仪*1
g.弹弓*1
h.电缆等附件
图2
图3
4
5 3系统连接
通过电缆连接定位处理器与定位接收器 通过220VAC给定位处理器通电
通过以太网与笔记本连接
图4
图5
6 4测试方法
首先选定测试区域，架设接收器，并覆盖测试区域。
利用配置器配置参考标签为1HZ， 配置测试的定位标签为200HZ。
利用弹弓发射200HZ定位标签。
记录原始数据。
分析原始数据。
图
6
7 图7图
8
8
图9
图
10
图11 9
5系统配置
通过网线连接定位处理器和笔记本电脑
通过浏览器访问定位处理器进行系统配置，设置对应的IP地址
通过激光测距仪测量定位接收器坐标
配置接收器坐标并监测和记录标签数据
10
6 定位结果
定位标签飞行距离：约50m
空中飞行时间：9s （包括落地时间）
发射初始速度约为：45m/s （162Km/h）
测试原始数据：log200‐3.txt
Excel分析数据：log200‐3.xlsx
6.1定位更新率
飞行过程中200HZ定位标签的定位情况如下表，其中包括落地时间（落地时标签不在接收范围内，因此该段数
据应剔除，但由于分辨落地的精确时间点较困难，为处理
数据方便，仍将该数据包含在统计数据中。
也即实际数性
能较下表数据更好）：
序号时间定位次数数据可用率
1 1315456155 164 82%
2 1315456156 160 80%
3 1315456157 178 89%
4 1315456158 178 89%
5 1315456159 171 85.5%
11
12 6
1315456160 158 79% 7
1315456161 151 75.5% 8
1315456162 123 此处为已落地状况
由上表可以看出，在200HZ 标签飞行过程中，即使存在标签飞行过程中的旋转等影响，定位次数大于75%。
6.2飞行轨迹
在测试的约50m 的距离上，标签的飞行轨迹如下图所示：
图12
5
10
15
20
25
30
35
40
0102030405060系列1
6.3结论
1)由弹弓发射的200HZ的标签的轨迹可以被记录下来。
且
即使在不去除标签落地过程中脱离覆盖区域时的情况下，
数据可用率仍然大于75%。
2)按弹弓45m/s（162Km/h）的初始速度，每秒能记录至
少150个轨迹点，初略估算当初始速度在
225m/s(810Km/h)时，能记录约30个轨迹点。
3)由原始数据绘制的标签轨迹能够表征标签的实际轨迹。
4)由于Receiver的天线具有方向性，因此当覆盖面积较大
时，高度方向的信号覆盖会受到影响（例如在高空中或
落向地面时）
5)当使用2个或多个标签同时发射，并作为一个虚拟标签
来获得轨迹，可以提高定位精度和稳定性。
6)通过使用200HZ的UWB定位标签可满足对高动态物体
的追踪定位（包括爆炸模拟等）
13。