uwb tof(time of flight)测距原理

杨杨 2024-11-16 02:36:35
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1单边双向测距(single-sided two-way ranging),单侧双向测距(ss-twr)是对单个往返消息时间上的简单测量,设备a主动发送数据到设备b,设备b返回数据响应设备a。2测距流程:设备a(device a)主动发送(tx)数据,同时记录发送时间戳,设备b(device 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tprop如下:3两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:4treply越小,测距越准确。另外treply不仅仅是设备b接收到发送的时间,也包括装载数据和发送数据耗费的时间(uwb除了支持定位之外,也可以传输数据,标准可以装载128字节,扩展模式可以装载1024字节数据)。典型的误差关系如下:(1ns约等于750px距离误差)5可以看出,随着treply和时钟偏移的增加,会增加飞行时间的误差,从而使得测距不准确。 因此单边双向测距(ss-twr)并不常用,但对于特定的应用,如果对于精度要求不是很高,但是需要更短的测距时间可以采用。end 20210311
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