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      今天，四相科技分析一下UWB技術的隧道人員定位系統。

      隨著我國公路、鐵路的不斷擴建發展，隧道施工越來越多。目前，隧道施工面臨工種危險系數高、隧道長、工作人數多等問題。這些問題的解決之道，主要依靠人員定位系統。應用的技術不同，人員定位系統的特點也是不同的。UWB無線定位技術由于功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統復雜度低，尤其是能提供非常精確的定位精度等優點，而成為人員定位系統的技術熱點和首選。本文主要分析基于UWB技術的隧道人員定位系統。

　　基于UWB技術的隧道人員定位系統，具有以下幾個特點：

　　1.系統簡單、成本低

　　UWB不使用載波，它通過發送納秒級脈沖來傳輸數據信號。UWB發射器直接用脈沖小型激勵天線，不需要傳統收發器所需要的上變頻，從而不需要功用放大器與混頻器，因此，UWB允許采用非常低廉的寬帶發射器。此外，在接收端，UWB接收機不需要中頻處理。

　　2.數據傳輸快

　　民用商品中，一般要求UWB信號的傳輸范圍為10m以內，再根據經過修改的信道容量公式，其傳輸速率可達500Mbit/ s，是實現個人通信和無線局域網的一種理想調制技術。UWB 以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數據傳輸，并且不單獨占用已經擁擠不堪的頻率資源，而是共享其他無線技術使用的頻帶。

　　3.定位精確

　　沖激脈沖具有很高的定位精度，采用超寬帶無線電通信，很容易將定位與通信合一，而常規無線電難以做到這一點。超寬帶無線電具有極強的穿透能力，可在室內和地下進行精確定位，而GPS定位系統只能工作在GPS 定位衛星的可視范圍之內；與GPS 提供絕對地理位置不同，超短脈沖定位器可以給出相對位置，其定位精度可達厘米級。此外，超寬帶無線電定位器更為便宜。

　　4.功耗低、耐用

　　UWB 系統使用間歇的脈沖來發送數據，脈沖持續時間很短，一般在0. 20ns～1. 5ns 之間，有很低的占空因數，系統耗電可以做到很低，在高速通信時系統的耗電量僅為幾百μW～幾十mW。民用的UWB 設備功率一般是傳統移動電話所需功率的1/ 100 左右，是藍牙設備所需功率的1/ 20 左右。軍用的UWB 電臺耗電也很低。因此，UWB 設備在電池壽命和電磁輻射上，相對于傳統無線設備有著很大的優越性。

　　5.可用性可靠性高

　　該系統在國際和國內市場已有大量的實際工程應用，穩定可靠、適用于室內、室外等各種工業環境。

　　6.安裝調試簡單

　　該系統的安裝調試工作，普通工程人員在接受培訓后，即可快速掌握，無需太多的專業知識。

　　7.通信協議簡潔

　　該系統與上層應用系統的數據通信協議簡單，測距數據信息讀取方便。

　　UWB定位精度可以達到厘米級。最后對UWB主要的應用領域和前景進行討論。UWB定位技術的優勢勢必使其前途一片光明。隨著通信技術的進步和定位技術的發展，UWB的應用還遠不止于此。新的應用領域將不斷涌現，高精度定位技術的應用在智慧隧道項目方面會越來越多。