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以下是其核心技術原理的深度解析：

 1. 核心物理基礎：極短脈沖（納秒級）

UWB 之所以叫“超寬帶”，是因為它占用的頻率帶寬極寬（通常大于 500MHz）。

   原理： 根據傅里葉變換，帶寬越寬，脈沖持續時間越短。

   結果： UWB 發射的是一個個極短的脈沖，寬度只有 0.2 到 1.5 納秒（1納秒 = 十億分之一秒）。

   優勢： 這種“瞬間爆發”的特性，讓它能極其精準地標記時間點，從而實現高精度的距離測量。

 2. 測距原理：兩種主流機制

UWB 定位系統通過計算標簽（Tag）和基站（Anchor）之間的距離來確定位置，主要有兩種算法：

 A. TOF (Time of Flight，飛行時間) —— 常用、精度高

這是直觀的“雷達”原理。

   過程：

    1.  標簽發送一個信號，并記錄發送時間 $T_1$。

    2.  基站收到信號，記錄接收時間 $T_2$。

    3.  基站把時間戳發回給標簽（或直接發給服務器）。

   計算：

    $$距離 = (T_2 - T_1) \times 光速 (c)$$

   特點： 精度極高（厘米級），但要求標簽和基站的時鐘必須非常精準（需要昂貴的晶振）。

 B. TDoA (Time Difference of Arrival，到達時間差) —— 成本較低

這種方式不需要標簽和基站的時鐘完全同步。

   過程：

    1.  標簽發送一個信號。

    2.  基站 A 收到信號的時間是 $T_A$。

    3.  基站 B 收到信號的時間是 $T_B$。

    4.  系統計算兩者的時間差 $\Delta T = |T_A - T_B|$。

   計算：

    這個時間差對應了距離差。根據幾何原理，到兩個定點距離之差為常數的點的軌跡是雙曲線。

    通過多個基站的雙曲線交點，即可確定標簽位置。

   特點： 標簽成本低（不需要高精度時鐘），但對基站之間的同步要求極高（通常需要基站之間有線連接或通過PTP協議同步）。

 3. 定位算法：幾何運算

有了距離數據后，系統通過數學算法解算出坐標：

   2D 定位（平面）：

       需要至少 3個 不共線的基站。

       以每個基站為圓心，以測得的距離為半徑畫圓，三個圓的交點就是標簽的位置。

   3D 定位（立體）：

       需要至少 4個 不共面的基站。

       原理類似球體相交。

 4. 為什么 UWB 抗干擾能力強？（關鍵技術點）

在復雜的室內環境（有墻、有家具、有人走動），無線電波會反射，產生“多徑效應”（信號走直線到了，反射波也到了，導致時間算不準）。

UWB 解決這個問題靠的是 Rake 接收機 技術：

   它能把直達波（Direct Path）和反射波（Multipath）區分開來。

   它只計算比較早到達的那個信號（直達波）的時間，從而過濾掉墻壁反射帶來的誤差。

這是 UWB 比藍牙、WiFi 定位準得多的根本原因。

 總結

UWB 定位技術原理可以概括為：

利用納秒級的極窄脈沖信號，通過測量信號在節點間的飛行時間（TOF）或到達時間差（TDoA），計算出精確距離，再結合三角/雙曲線幾何算法，實現高精度的三維坐標定位。