1 什么是超寬帶技術（UWB）？

超寬帶技術可以在通常長達 20 米的距離內實現高精度定位。將多個 UWB 無線電設備組合成一個網絡后，UWB技術可以用來識別附近配備UWB技術的移動設備的準確位置。

超寬帶（UWB）是一種短距離無線通信協議，類似于 Wi-Fi 或藍牙，使用 3.1 至 10.5 千兆赫頻譜上的短脈沖無線電波。

術語 UWB 指帶寬 (BW) 大于或等于 500 MHz 或分數帶寬 (FBW) 大于 20%（FBW = BW/fc，其中 fc 為中心頻率）。  

2 UWB技術如何工作？

超寬帶技術使用 499.2MHz 的超高帶寬。相比之下，Wi-Fi 只使用大約 20 到 160MHz 的帶寬，藍牙則只有 80Mhz。其他無線電技術為了提高數據傳輸速率或同時使用多個數據通道而將可用帶寬分割成多個小塊，而超寬帶波技術則將全部可用帶寬用于傳輸極短的無線電波脈沖。UWB 的脈沖持續時間僅為兩個納秒，只是其他無線無線電應用中數據傳輸脈沖持續時間的一小部分。由于無線電波以光速傳播，因此保持盡可能短的脈沖持續時間是準確計算實際距離的關鍵。由于[敏感詞]測量只需要極少量的 UWB 脈沖，因此 UWB 無線電可用于幾乎即時提供定位信息或對移動物體進行實時實時跟蹤，而不會出現延遲時間過長的缺點。

3 UWB技術的優勢

• 與傳統的窄帶系統相比，UWB 信號的帶寬非常寬，因此室內性能更為出色。
• 低于環境噪聲的低頻譜密度確保了較低的信號檢測概率，提高了通信的安全性。
• 使用 UWB 可以在短距離內傳輸高數據速率。
• UWB 系統可與已部署的窄帶系統共存。
• 寬帶寬可抵御密集環境中的信道效應，實現非常精細的時空分辨率，從而實現 UWB 節點的高精度室內定位。
• UWB 技術為車主帶來的最大希望是車鑰匙的[敏感詞]定位。隨著汽車安裝了超寬帶波分天線，它們將能夠即時、[敏感詞]地識別其他配備超寬帶波分天線的設備，比如安裝在口袋里手機上的數字鑰匙。您的汽車將能識別出您何時靠近，并自動解鎖、打開車燈，甚至啟動預先配置的個性化設置。
• UWB 技術還能杜絕中繼攻擊，即使車鑰匙在攜帶過程中處于移動狀態。原因是 UWB 芯片始終在測量車鑰匙與汽車之間的直線距離（測量光速），因此，如果車鑰匙不在車內，就會阻止汽車發動機啟動。

• 皮秒范圍內的超短脈沖，同時覆蓋所有頻率（也稱為脈沖無線電）
• 將整個 UWB 帶寬細分為一組寬帶正交頻分復用 (OFDM) 信道

第一種方法成本效益高，但信噪比降低。一般來說，脈沖無線電傳輸不需要使用載波，這意味著與傳統的窄帶收發器相比降低了復雜性（即收發器結構更簡單），因為信號直接通過 UWB 天線輻射。

第二種方法能更有效地利用頻譜，提供更好的性能和數據吞吐量，但復雜性（即需要信號處理）和功耗卻有所增加。

這兩種方法的選擇取決于應用。

5 展望

如今，許多旗艦智能手機和智能手表都采用了 UWB 技術，越來越多的消費類產品和汽車制造商也已經或正在將該技術用于數字鑰匙和占用檢測技術。其他現有應用包括超[敏感詞]室內定位/導航、零售和工業空間資產跟蹤、消費設備的 "查找我的應用 "功能。

這些初步應用只是 UWB 潛力的冰山一角。未來的發展將涵蓋車輛間通信，以實現更安全、更低延遲的自動車輛協調和完全自動駕駛車輛協調。此外，UWB 技術還能廣泛應用于近距離探測，推動智能停車功能、行人和騎車人的防撞功能，并實現與汽車傳感器（如胎壓監測系統）的無線車載通信。


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