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我们一起捋下UWB的四大特点
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抗多路径能力强；(带宽越宽，多路劲分辨能力越强，相对获取更高的位置分辨率)，如下图，UWB的路径损耗，在最坏路径下，比窄带通信少~7dBs
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时间分辨率高，UWB信号一般在纳秒级传输完成，V(速度)*T(时间)=距离，高精度的时间分辨率支持更高精度的定位；
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能效高，UWB及窄带的信号能量曲线如下，可以看到UWB的能效比窄带的高很多，这使得UWB可以以相对更低的发射功率，传输更远的距离；
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抗干扰，UWB的超宽带宽，让其携带的信号，能够在更低的SNR下进行传输；
综上所述，UWB所具有的优势，使得其非常适用于高精度定位；能做到多少精度? 与其他技术比，精度对比如何？我们从图中可以看到，UWB的定位精度为<10cm级别；
(不同脉宽的UWB信号精度)
(不同技术的定位精度，From Decawave)
02
基于UWB的定位算法
之前有一篇文章，详细介绍了AoA定位，有兴趣的朋友可以看看；
UWB定位的核心原理是ToA(Time of Arrival)，就是已知信号传输速度情况下，通过传输时间得到距离，Decawave (UWB定位领头公司，被Qorvo收购)，ToA又可细化为TDoA，TWR，PDoA，其主要原理及优劣势如下 (From Decawave官网)
(TDoA)
这个TDoA，大家可以想象下初中，通过圆规画不同直径的圆，圆圈的焦点及是被定位的点；
(TWR)
(PDoA）
PDoA综合了两个维度，一个是时间维度，用于计算距离，一个是信号角度，用于计算方向；
03
UWB标准
UWB被解绑后(最初应用于军工)，第一个IEEE的标准为802.15.3a，然而由于成本，功率等问题被遗弃；新标准于2005年起草并于2007年生效，2011年版本最终完善，这个标准即802.15.4a-2011; Decawave公司的DW1000即支持802.15.4a-2011；
2018年，处于安全性考虑，802.15.4a-2011升级到802.15.4z，目前针对15.4z具体的安全功能没有研究，从NXP获取的信息是在UWB信号的PHY包里面添加了加密和随机数等的保护机制；
04
UWB芯片及主要参数
目前我能够查到推出UWB芯片的公司及其芯片分别为:
Decawave -/- DW1000
NXP -/- NCJ29D5FS
SparkMicro -/- SR1000
Alereon -/- AL5x00
BeSpoon - /- MOD1(模组)
具体的芯片手册大家可以在官网进行下载，Decawave的DW1000市场占有率最高，我们以DW1000的参数为参考，了解UWB技术的关键参数情况，进而了解其于BLE/WiFi的区别
| Datarate | 110kbps/850kbps/6.8Mbps |
| RX Sensitivity | -106dBm@110kbps；[email protected] |
| RX Current | [email protected] |
| Max TX Pwr | -9.3dBm |
| TX Current | [email protected] |
可以看出，UWB在RF灵敏度方面会更好，但是在绝对功耗方面会更大；为了给大家更加直观的TX和RX适合UWB的功耗及时间开销，DW1000里面有如下两张图；
虽然UWB的绝对工作电流更大，但是由于高效的信息传输，UWB携带信息的平均能耗还是很有优势，具体于WiFi/BLE/ZIGBEE的对比如下图；
同时，由于UWB信号的能效高，使得其可以以更低的发射功率工作，一般UWB的工作距离可达百米级。
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