Ultra-WideBand技术(UWB技术)是一种无线通信技术,其通过发送和接收极窄脉冲信号(纳秒或微秒级)来实现无线传输,传输距离通常不超过10m。该技术的特点在于将短脉冲信号在宽带频谱上传输,其频带范围为3.1GHz到10.6GHz,总共7.5GHz的可用频谱带宽,相对带宽超过100%。
UWB技术具有高精度定位的特点,其定位精度可达厘米级。采用超宽带无线电通信,使得定位与通信的合一变得更为容易。UWB的射频技术相对于4G/5G移动通讯技术来说是比较简单的,但是由于其特殊的测试需求对测试系统来说是具有一定挑战性的。
UWB技术的特殊性主要表现在两个方面:首先,其带宽非常宽阔,信号产生非常复杂;其次,UWB技术应用于室内定位、雷达、通讯等领域,对于测试系统的频率范围和灵敏度也提出了较高的要求。
为了满足UWB技术的测试需求,测试系统需要针对UWB技术的特殊性进行优化。一方面,测试系统需要具备高速、高精度的数据采集能力,以捕获UWB信号的宽带、高速、多径等特征;另一方面,测试系统需要具备多维度的信号分析能力,以对UWB信号进行准确的特征分析和解调。
UWB的主要测试方法为TOF和AOA。
TOF:时间差测距
TOF(Time of Flight),即时间差测距。这种技术的原理是通过发送和接收两个超短脉冲信号,计算信号传输时间差来确定距离。由于UWB测距精度在厘米级别,1ns时间偏差就会导致30cm的TOF估算误差,因此对测试仪表和硬件的精度要求非常高。
AOA:角度测距
除了TOF以外,UWB测距还有一种方法是AOA(Angle of Arrival),即角度测距。该技术通过接收多个信号并测量它们到达的角度来确定位置。AOA的优点是可以同时测量多个目标的位置,但它的精度受到信号传播路径的影响,因此在复杂环境下精度会有所下降。
博杰博杰的UWB系统测试方案已趋于完善,分别针对TOF和AOA有了应对的测试系统方案。
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