1.UWB技术综述
超宽带(UWB )又称脉冲无线电，可以追溯到19世纪。 UWB至今仍在争论中。 UWB调制采用脉冲宽度为ns级的快速上升沿和下降沿脉冲，脉冲覆盖的频谱从直流到GHz，不需要通常的窄带调制所需的RF频率变换，可以在脉冲成形后直接发送到天线。 脉冲大的玫瑰的时间间隔为10-100ps级。 频谱形状可以通过非常窄的持续单脉冲形状和天线负载特性来调整。 UWB信号在时间轴上分布稀疏，功率谱密度相当低，RF能够同时发送多个UWB信号。 UWB信号类似于基带信号，并且可以使用OOK、映射脉冲调制、脉冲幅度调制或脉冲位调制。 与将基带信号转换成射频(RF )的传统无线系统不同，UWB可以被认为是在RF上的基带传播方案，其在建筑物内能够以极低的频谱密度实现100Mb/s的数据速率。
为了进一步提高数据速率，UWB应用超短基带丰富的GHz级频谱，采用安全信令方法(In-triguingSignalingMethod )。 基于UWB的宽频谱，FCC于2002年宣布UWB可用于精确测距、金属探测和与新一代WLAN的无线通信。 为了保护GPS、导航和军事通信带宽，UWB限制为3.1-10.6GHz和小于41dB的发射功率。
UWB无线通信是不使用载波，以时间间隔极短(小于1ns )的脉冲进行通信的方式，也称为脉冲无线(ImpulseRadio )、时域(meDomain )或者无载波(carrier )通信。 UWB方式与通常的bpsk(bi-phase-phase-shiftkey )信号波形相比，由于用诚实的手套不进行载波调制而发送很多小于1ns的脉冲，所以带宽非常宽，频谱的功率密度非常小，所以通常的空间
UWB通过在宽的频带传输非常低功率的信号，能够在10米左右的范围内实现数百Mbit/s到数Gbit/s的数据传输速度。 UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、功耗小、发射功率小等诸多优点，主要应用于室内通信、高速无线局域网、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测量、雷达等领域
2UWB定位原理介绍
2.1UWB定位算法
当前的无线定位技术是指定位算法。 目前最常用的判断移动用户位置的测量方法和计算方法主要有时差定位技术、信号到达角度测量(AOA )技术、到达时间定位(TOA )和到达时间差定位(TDOA )等。 其中，TDOA技术是目前最流行的方案之一，除用于GSM系统外，还广泛应用于AMPS和CDMA系统等其他系统，UWB位置也采用了该技术。 目前，UWB定位系统还可以提供3D定位功能，该定位系统采用TDOA和AOA两种定位算法，达到了3D定位的效果。
2.2系统配置
Ubisenseuwb精密定位系统包括传感器传感器、主动定位标签tag和定位平台iLocateTRM三个组成部分。 在该系统中，定位标签tag使用UWB脉冲信号向传感器sensor发送位置信息，传感器接收信号并使用TDOA和AOA定位算法分析标签的位置， 最终通过有线以太网发送到iLocate服务器的iLocateT-MUWB定位单元实现无缝蜂窝连接，定位空间可以无限扩展，定位标签可以在各单元上自由行走，定位平台该系统在传统应用环境中稳定在15cm的3D定位精度。
3.UWB位置的好处
UWB作为一种新型短距离无线通信位置技术，具有以下传统通信技术无法比较的优势：
3.1定位精度高
下表显示了当前无线定位领域中各种定位技术的定位精度对照表。
3.2范围广
UWB是一种中短程通信技术，非常适合建立室内环境实时定位系统。 根据最近的发展，现在的单传感器定位单元的覆盖面积达到了400平方米，传感器网络的信号发送节点和信号接收节点之间的最大距离达到了60米。 实现多个定位单元(Cell )的联合工作，根据需要可以扩大覆盖面积。
3.3实时性好
相对于其他定位技术，UWB定位的一大优点是实时性强。 下表显示了当前无线定位领域中各种定位技术的实时响应频率。
3.4穿透力强
UWB信号具有非常强的透射力。 由于UWB信号可以穿透树叶、土地、混凝土、水体等介质，军事上可以使用UWB雷达探测地雷，民间可以寻找地下金属管，检测高速公路的地基等。
3.5传输能力强
民用产品一般要求UWB信号的传输范围在10m以内，根据改变的信道容量形式，其传输速度能够达到500Mbit/s，是实现个人通信和无线局域网的理想调制技术。 UWB提供高速数据传输以换取非常宽的带宽，共享其他无线技术使用的带宽，而不是单独占用当前拥塞的频率资源。 在军事应用中，可以利用巨大的扩频增益实现远距离、低截获率、低检出率、高安全性和高速的数据传输。
3.6发射功率小
UWB系统使用间歇性脉冲发送数据。 脉冲持续时间短，一般在0.20ns~1.5ns之间，有较低的占空因数，可以降低系统的功耗。 高速通信时系统的功耗为数百W~数十mW。 民用UWB设备的电力一般是传统手机所需电力的1/10
0左右，是蓝牙设备所需功率的1/20左右。军用的UWB电台耗电也很低。因此，UWB设备在电池寿命和电磁辐射上，相对于传统无线设备有着很大的优越性。4UWB定位系统前景展望
前面分析可知，UWB定位系统无论在定位精度、传输能力、穿透力、实时性等方面与其他的无线定位技术相比都有明显优势，能够满足未来无线定位的要求。可以预见UWB技术将来一定会在无线定位领域得到广泛应用。但目前超宽带技术正处于发展初级阶段，精确定位技术的商业化正在进行之中，定位算法还有待改进，相关芯片还很少，市场推动力不足等因素，阻碍着UWB定位技术的推广和应用。