面向能量受限设备的超宽带通信高精度测距与定位
信号处理
2021-11-04 v2 网络与互联网体系结构
摘要
超宽带（UWB）通信近年来因能够提供高精度的距离测量与定位而广受欢迎，这可增强物联网（IoT）中设备的能力。由于在此类应用中能效至关重要，本工作评估了两类 UWB 物理接口（PHY）的功耗与能量消耗、距离测量及定位性能，它们分别采用低速率或高速率脉冲重复（分别为 LRP 和 HRP）。评估通过在相同条件下获取的测量完成，这对于设备间的公平比较至关重要。我们所测试的 LRP 设备具有相同的测距与定位性能，但功耗低 10 倍（10x）、每次距离测量的能量消耗低 6 倍，且覆盖范围是 HRP 设备的至少 8 倍。因此，UWB LRP 设备甚至可为 IoT 中的超低功耗设备提供高精度测距与定位。我们在典型 LOS 与 NLOS 场景下进行了测量，并针对这些情况下所获得的距离误差提出了理论模型。这些模型可用于模拟真实的建筑部署，我们给出了这样一个示例。因此，本文全面概述了最先进 UWB 设备的能量需求、测距特性与定位性能。
引用
@article{arxiv.2104.11042,
title = {High-Accuracy Ranging and Localization with Ultra-Wideband Communications for Energy-Constrained Devices},
author = {L. Flueratoru and S. Wehrli and M. Magno and E. S. Lohan and D. Niculescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11042},
year = {2021}
}
备注
Accepted at the IEEE Internet of Things Journal (IoT-J)