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面向超宽带定位性能的自动化测试平台

信号处理 2026-03-05 v1

摘要

超宽带(UWB)系统的测试具有挑战性,因为需要多个设备在损耗大的链路上协调工作,且系统行为受到时序、同步和环境因素的影响。传统测试方法往往不足以捕捉这些复杂的相互作用,亟需一个能够管理设备、控制环境并实现可重复测量和测试情景的综合性测试平台。本文提出了一个基于机器人操作系统 2 版(ROS2)构建的高度自动化测试平台,集成了设备管理、环境控制和测量系统。平台包括光学参考系统、用于在环境中定位设备的可编程导引车(Autonomous Guided Vehicle),以及通过网络时间协议(NTP)实现的时间同步。测试平台在定位重复性方面实现了根均方误差为 4.8 mm,姿态误差为 0.493°,其基于 NTP 的同步方法实现了低于 1 ms 的时序精度。所有测试平台功能均可通过简单的 Python 脚本远程控制,以实现自动化编排任务,例如执行复杂的测量情景。我们以 UWB 定位测量活动为例,展示了其如何实现可重复、可观测且完全受控的无线实验。

引用

@article{arxiv.2603.03918,
  title  = {Automated Testbed for Repeatable Evaluation of Ultra-Wideband Localization Performance},
  author = {Alexander Kemptner and Julian Karoliny and Hannah Brunner and Andreas Gaich and Michael Neubauer and Fjolla Ademaj-Berisha and Filippo Casamassima and Walther Pachler and Shrief Rizkalla and Harald Witschnig and Andreas Springer and Hans-Peter Bernhard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03918},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted at IEEE WFCS 2026