基于UWB技术的定位算法设计

黄佳鑫，王民慧

（贵州大学 电气工程学院，贵阳 550025）

0 引 言

随着科技的高速发展，各类定位技术手段层出不穷，但有些方法在不同条件下会受到不同的影响。例如卫星信号，这种信号在室内会受到严重影响，从而导致GPS或是北斗无法发送定位。因此，室内定位主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成，形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。除通讯网络的蜂窝定位技术外，常见的室内无线定位技术还有：Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee和超声波等。近年来，由于超带宽（UWB）技术的成熟，被广泛应用于各个领域，如移动机器人定位，煤矿人员定位等［1］。2019年9月，苹果的iPhone11系列的创新之一是首发了UWB技术，用于精准的室内定位和导航。此外，恩智浦也推出了UWB芯片。今后UWB在汽车、智能家居、工业等将会有更加广泛的应用。

多年前UWB仅仅是一种通信协议，着重于高速数据的短距离传输。经过十多年的发展，相对于Wi-Fi定位、蓝牙定位等其它现有技术，UWB具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优势。除此之外，UWB技术解决了困扰传统无线通信技术多年的有关传播方面的重大难题，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、截获率低、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。

在智能家居逐渐进入人们生活的同时，市场对于UWB定位技术的需求也随之增加。在日常智能生活使用中，可以通过UWB，拥有某个人的精准定位信息，能够更加个性化地控制智能家居的功能。……