自动驾驶超宽带定位传感器揭秘：中电昆辰自动驾驶行业方案

随着通信技术的发展,无线定位技术越来越受到人们的青睐,在军事和民用领域得到了广泛的应用。超宽带(Ultra Wide-Band, UWB)技术凭借其众多的优势在无线定位技术领域特别是室内短距离定位领域发现了巨大的潜力。

2002年2月,美国联邦通信委员会(FCC)公布了超宽带无线通信的初步规范,正式解除了超宽带在民用领域的限制。

这在UWB的发展史上是划时代的事件,它极大地促进了相关的学术研究,也成为超宽带技术正式走向商业化的一个里程碑。超宽带技术是一种脉冲无线电技术,它与传统的通信技术有很大差异,它不是利用载波信号来传输数据,而是通过收发信机之间的纳秒级极短脉冲来完成数据的传输。FCC将超宽带信号定义为任何相对带宽不小于20%或者绝对带宽不小于500MHz并满足功率谱限制的信号。

根据信号的定义及特点,UWB技术具有如下优势:

(1)系统容量大,传输速度快

根据香港信道容限公式,带宽越宽,系统的最大传输速率就越大。传统的无线载波通信系统由于频带窄,必须采用多进制的调制方式才能使信号的传输速率达到100Mbps以上,这就要求信噪比在一个很高的水平上,同时也增加了系统构建的复杂性。而UWB通信的带宽都在500MHz以上,其传输速率也达到1Gbps以上。

(2)发射功率低

IR-UWB具有1GHz以上的频带宽度,极大的带宽保证了较低的发射功率。在短距离无线通信应用中,发射机发射的UWB信号功率要低于1mW,这延长了电池寿命,保证了较长的系统工作时间,同时对人体的辐射危害也更小。

(3)多径分辨率高

UWB信号采用持续时间很短的窄脉冲,具有较强的时间和空间分辨率,系统的多径分辨率高,整个系统能够充分利用发射信号的能量。此外,UWB信号具有良好的抗多径性能,对于信道衰减不敏感,接收机通过分级便可以获得很强的康衰减能力,在室内或者建筑物比较密集的场合可以获得良好的定位效果,同时在进行测距、定位、跟踪时也能达到更高的精度。