厘米级超宽带定位uwb开发板实现室内定位降低误差，UWB定位系统如何实现室内定位？原理分析！
一、UWB定位系统是什么？
UWB，它是Ultra Wideband，超宽带技术。它起源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。UWB不同于传统的通信技术，它通过发送和接收纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输，因此其频谱范围广，时间分辨率高。
室内定位系统是基于厘米级超宽带定位uwb开发板技术开发的定位系统。室内定位系统应用软件支持PC和移动终端访问，主要用于隧道、监狱、化工、工厂、煤矿、建筑工地、电厂、养老金、展厅、车辆、机房、机场等行业。
二、UWB定位系统原理
厘米级超宽带定位uwb开发板定位系统由应用层、服务层、传输层和感知层（定位基站和定位标签）组成，传输层的主网络通信方式为有线或无线通信。
感知层
感知层主要包括定位基站和定位标签。基站和标签是定位系统的核心设备。厘米级超宽带定位uwb开发板标签将按时间隙广播带有自己ID号的无线电信号。定位基站接收标签发送的信号后，通过主网将接收信号的时间戳和标签ID卡号传输给服务层，完成标签卡的定位。基站还可以接收应用层发送的指令，完成相关设置。
传输层
传输层又称主通信网络（以下简称“主网络”），是基站与服务层、应用层之间的数据传输通道。应用层的相关指令向下传输到厘米级超宽带定位uwb开发板基站，定位原始数据（标签与基站之间的距离）向上传输到服务层，数据通过有线光纤传输。
服务层
标签坐标通过标签与覆盖区域的定位基站进行测距，标签坐标通过TDOA算法或TOA算法解算。此外，服务层还提供灵活的设备管理和网络管理功能，以及各种前端功能和应用界面。
应用层
通过服务层获取定位标签的具体位置，以一维、二维或三维地图的形式实时显示标签的位置，并提供轨迹回放、人员信息管理和呼叫救援功能。
此外，应用层还提供websocket接口和http接口。标签卡的实时位置数据可以通过websocket接口获取，厘米级超宽带定位uwb开发板系统相关数据可以通过http接口获取。因此，定位系统易于二次开发和集成。
三、UWB定位系统硬件支持
室内定位基站、定位标签是UWB定位系统的硬件组成部分。定位基站分布在场景区的几何边缘，并覆盖该区域的信号。室内定位基站的主要功能是检测标签的数据信息，并上传到服务器进行总结和分析。厘米级超宽带定位uwb开发板定位标签附着在定位对象的表面。当标签进入基站的信号覆盖范围时，它会自动与基站建立联系。定位标签可根据应用要求制定不同的附着方案，如悬挂、粘贴等形式，尺寸和形状会根据定位对象的不同而不同。
四、UWB定位系统的优势
1、高精度
在室内定位领域，UWB定位是实现厘米高精度定位的技术。厘米级超宽带定位uwb开发板UWB采用TDOA（到达时间）算法，测量电磁波从发射端到接收端的时间，分布在房间内的几个接收端同时接收发射端发射的电磁波信号，根据电磁波传输速度准确计算发射端在房间内的位置，定位精度可达10cm，基本满足大多数室内定位场景对高精度定位的需求！
2、可扩展
UWB定位系统不仅可以提供定位功能，还可以在定位的基础上扩展历史轨迹回放、人员出勤、电子围栏、行为分析、智能检查等综合定位服务功能。这些基于位置数据的服务功能可以帮助管理对企业进行安全管理，可以有效减少安全事故的发生。
3、低功耗
厘米级超宽带定位uwb开发板无线通信系统接收机无本振、功放、锁环环(PLL)、压控振荡器(VCO)、混频器等。，所以结构简单，设备成本会很低。由于UWB信号不需要载波，而是使用间歇脉冲发送数据，脉冲持续时间很短，一般为0.20～1.5ns之间，占空因数很低，所以它只需要很低的电源功率。一般UWB定位系统只需要5～7mW电源是蓝牙技术的十分之一。
厘米级超宽带定位uwb开发板定位系统为何存在定位误差？随着物联网时代的发展，室内定位已成为日常生活中不可缺少的重要应用，定位技术已逐渐成为各种新场景的基本核心技术。由于UWB定位系统具有定位精度高、功耗低、抗干扰能力强、渗透性强等独特优点，UWB定位系统已成为室内定位行业重要的组成部分。
一、UWB定位系统的主要误差来源
1、时钟同步精度
TOA定位算法需要目标节点和参考节点之间的准确时间同步，厘米级超宽带定位uwb开发板TDOA定位算法需要参考节点之间的准确时钟同步。因此，不准确的时间同步会导致UWB系统的定位误差。但由于硬件的限制，不可能完全准确地同步时钟。
2、多径传播
在TOA估计算法中，通常使用匹配滤波器输出大值或相关大值的时刻作为估计值。由于多径的存在，相关峰值的位置被漂移，因此估计值与实际值之间存在很大的误差。
3、非视距传播
视距传播是获得准确信号特征测量值的必要条件。当两点之间没有直接传播路径时，只有信号反射和衍生成分才能到达接收端。此时，一次脉冲到达时间不能代表TOA的真实值，存在非视距误差。
4、多址干扰
在多用户环境中，其他用户的信号会干扰目标信号，从而降低估计的准确性。厘米级超宽带定位uwb开发板减少这种干扰的一种方法是将来自不同用户的信号从时间上分离出来，即使用不同的间隙来传输不同的节点。
二、UWB定位系统如何准确定位？
UWB定位系统采用宽带窄脉冲通信技术(时间分辨率极高，降低定位误差)、多源数据集成（有效提高定位系统的抗干扰能力）和时间序列信号处理技术（在强多径复杂环境中提取一路径信号），实现定位目标的准确定位。
同时，采用无线同步方法，也是业内拥有厘米级超宽带定位uwb开发板UWB无线同步技术的制造商。无线同步是指每个基站通过不断与其他基站交换团队时钟信息，终实现并保持整体时间协调。无线同步取决于UWB的测量时间精度。时间精度越高，两个基站之间的时间误差越小，时间同步程度越高。无线同步的优点是基站之间不需要有线连接，所以部署难度低，成本低。