【超宽带技术(UWB)】

超宽带技术(UWB)

超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种利用纳秒级的脉冲进行数据传输的无线载波通信技术,它不采用正弦载波,因此它的发射脉冲信号占的频谱范围很宽(通常≥1GHZ)。也因为这样的特性,其在生活中得到了广泛应用。

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UWB不同于一般的连续波形的载波(如正弦载波),它使用纳秒级的非正弦窄脉冲来传输数据,在时域上很窄,因此其所占的频谱范围很宽,发射的信号带宽远大于传统的无线通信技术。
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UWB无线通信的工作在 3.1~10.6GHZ的宽频谱范围,带宽范围大,且功率谱密度较低,这使得UWB信号难以被截获,且不易受到其它信号的影响,通信更加稳定。
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在UWB定位中,通常用 TOF(飞行时间) 算法来计算距离,具体方法如下:发射端在 时刻A1 发送信号,并将这个时间戳发送给接收端;假定接收端在 时间戳B1 接收到信息,并且经过 时间T2 ,于 时刻B2 将 T2 和 A1 发回给发射端。此时发送端已知 T1 和 A1 ,即可算出单向飞行时间为 (T1-T2)/2
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在室内定位应用中,通常利用多个基站,用三角定位法来定位。
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UWB定位精度高,也得益于其时域上的窄脉冲特性,这使它拥有更陡峭的上升沿,因此可以提高脉冲的时间分辨能力,在测量信号飞行时间来堆目标定位时,就能够保持更小的计时误差,用来测距或者定位就更加精确。
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在总功率保持不变的前提下,带宽越大,总功率分布的范围更广,那么信号在单位频率上的功率密度会降低,因此UWB的发射功率比较低。
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传统车钥匙在车辆解锁上,都是通过信号的确认来确定对应关系,而利用中继攻击能够在100米的范围内截获车辆和车钥匙发送的信号,使不法分子无钥匙解锁车辆。而利用UWB技术可以抵御车辆解锁中的中继攻击,飞行时间测定距离的方式,可以建立一个较小的安全距离圈,这样就能够避免中继攻击。
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