基于UWB技术的隧道人员定位系统分析

UWB(Ultra Wideband)是近年来无线电技术的主流技术之一，它是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。

随着我国公路、铁路的不断扩建发展，隧道施工越来越多。目前，隧道施工面临工种危险系数高、隧道长、工作人数多等问题。这些问题的解决之道，主要依靠人员定位系统。应用的技术不同，人员定位系统的特点也是不同的。UWB无线定位技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低，尤其是能提供非常精确的定位精度等优点，而成为人员定位系统的技术热点和首选。本文主要分析基于UWB技术的隧道人员定位系统。

基于UWB技术的隧道人员定位系统，具有以下几个特点：

1.系统简单、成本低

UWB不使用载波，它通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号。UWB发射器直接用脉冲小型激励天线，不需要传统收发器所需要的上变频，从而不需要功用放大器与混频器，因此，UWB允许采用非常低廉的宽带发射器。此外，在接收端，UWB接收机不需要中频处理。

2.数据传输快

民用商品中，一般要求UWB信号的传输范围为10m以内，再根据经过修改的信道容量公式，其传输速率可达500Mbit/ s，是实现个人通信和无线局域网的一种理想调制技术。UWB 以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输，并且不单独占用已经拥挤不堪的频率资源，而是共享其他无线技术使用的频带。

3.定位精确

冲激脉冲具有很高的定位精度，采用超宽带无线电通信，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内；与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级。此外，超宽带无线电定位器更为便宜。

4.功耗低、耐用

UWB 系统使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲