UWB RTLS не боится помех и многолучевого затухания

(По материалам презентации UWB RTLS на международном форуме. Апрель 2015.)

 UWB RTLS благодаря присущим ей технологическим особенностям обладает решающими преимуществами перед другими типами RTLS при работе в условиях высокого уровня помех и многолучевого затухания (отраженных эхо-сигналов).

Во многих случаях серьезным ограничением использования различных RTLS является высокий уровень радиопомех и многолучевого затухания (отраженных сигналов), характерных для многих производственных и даже офисных помещений. В этих условиях серьезными конкурентными преимуществами обладают UWB RTLS. Это обусловлено следующими технологическими особенностями UWB RTLS:

1.      Использованием когерентных приемников.

Передача сообщений в UWB RTLS осуществляется сверхкороткими импульсами от 0,75 до 2 нс с очень малой плотностью мощности – менее 40 дБм/МГц, что зачастую ниже уровня помех. Однако, при этом каждый символ UWB сообщения передается пачкой таких импульсов, и энергия этих импульсов может суммироваться когерентным приемником. В результате суммарная мощность выделенного когерентным приемником импульса оказывается много выше уровня помех.

2.      Крутизной фронта UWB сигнала, по которому определяется момент прихода сигнала

Точность определения расстояния системой позиционирования напрямую зависит от точности определения момента прихода импульса, то есть, фронта импульса. В условиях высокого уровня помех фронт широкополосного импульса определяется по моменту достижения порогового значения легче и точнее, чем в случае использования узкополосного сигнала, где точное определение момента достижения порогового значения «зашумленным» сигналом затруднительно. Это иллюстрируется следующими двумя рисунками:


Определение фронта UWBсигнала


Определение фронта узкополосного сигнала

3.      Способностью выделять из множества пришедших сигналов первый, пришедший по кратчайшему расстоянию (направлению прямой видимости), что возможно благодаря краткости импульсов).

Устойчивость к многолучевому распространению (эхо сигналам) достигается за счет того, что UWB приемник выделяет фронт первого пришедшего пика, который соответствует сигналу прямой видимости. Последующие пики соответствуют отраженным сигналам (многолучевые компоненты) и при измерении расстояний не учитываются (см. рисунок):


Типичный сигнал, принимаемый UWB приемником в условиях многолучевого распространения