UWB之TWR,TDOA,PDOA算法模型及优缺点
箭穿万里 2023-03-24

目前UWB的主流算法是TWR,TDOA,PDOA。

三者各有优缺点,今天就来简单介绍一下:


1.从监测站将同一时间测量同一信号得到的数据发送至主监测站。2.主监测站分别计算出无线电信号到达两个(或多个)监测站天线的时间差(利用相关算法)。3.根据两站之间时间差转换为距离差,可以得到一条双曲线。4.通过三个或多个无线电监测站测得的时间差可以得到两条或多条双曲线相交来实现对发射源的定位(如下图)。

TWR (Two-way ranging)定位方式

单边双向测距算法模型:

Device A发送数据,同时记录发送时间戳,设备BDevice B)接收到之后记录接收时间戳;延时Treply之后,设备B发送数据,同时记录发送时间戳,设备A接收数据,同时记录接收时间戳。

所以可以拿到两个时间差数据,设备A的时间差tround和设备B的时间差treply,最终得到无线信号的飞行时间Tf如下:

Tf=½*(tround-treply)

D=C*Tf C为光速)

Tf为图示的TOF时间

两个差值时间都是基于本地的时钟计算得到的,本地时钟误差可以抵消,但是不同设备之间会存在微小的时钟偏移,假设设备A和B的时钟偏移分别为eA和eB,因此得到的飞行时间会随着Treply的增加而增加,测距误差的方程如下:

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