【定位】TOF与TDOA

与蓝牙和WIFI定位方法不同，UWB技术位置信息并不是基于信号强度（RSSI）进行计算，而是通过精确无线信号的发送时刻、接收时刻，并通过算法计算的。

 

在UWB技术中应用最广泛的是飞行时间测距法（TOF）和到达时间差法（TDOA）。

 

 

 

等你回信——UWB技术之TOF

飞行时间法（Time of flight，TOF）是一种双向测距技术，它通过测量UWB信号在基站与标签之间往返的飞行时间来计算距离。

 

将发送端发出信号和接收回应的时间间隔记为TTOT，接收端收到数据包和发出回应的时间间隔记为TTAT。那么信号在空中的单向飞行时间TTOF可以计算：

 

 

然后根据时间乘以速度等于距离的数学公式，便可算出标签到基站之间的距离。

d = c × TTOF（电磁波传播速度为c）

得到了标签到各个基站的距离信息，要知道标签的位置就很轻松了。

 

TOF这种定位方式正是如此,需要基站和标签往返通信，因此就造成了TOF功耗大大提高，续航时间相对较短，

 

“小明，你妈叫你回家吃饭”——UWB技术之TDOA

到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）是一种利用到达时间差进行定位的方法又称为双曲线定位。

 

标签卡对外发送一次UWB信号，距离不同的两个基站收到信号的时间点是不一样的，TDOA定位的原理正是利用多个基站接收到信号的时间差来确定标签的位置。

根据数学关系，到已知两点的距离差为常数，也就是说标签发送信号到两基站的时间差为常数，标签的位置一定处于以这两点为焦点的双曲线上。那么有四个已知点（四个定位基站）就会有四条双曲线，四条双曲线交于一点就是标签的位置。

 

 

 

TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信，只需要定位标签发射一次UWB信号，工作时长缩短了，功耗也就大大降低了，故能做到更高的定位动态和定位容量。

 

原文：https://www.jianshu.com/p/c20729a29938

 

《UWB定位原理》原文链接：https://blog.csdn.net/qq_35699674/article/details/104010615

最小UWB定位系统主要由标签节点（Tag）、定位基站（anchor）和服务器（含定位软件）组成，其中标签节点由被定位者携带其位置是未知的，定位基站与服务器相连，定位基站的位置固定且已知。定位基站每隔一定时间服务器发送其检测到的标签节点定位信号，服务器收到信号后经过处理通过定位算法就可以得出标签节点的位置。按照测量参数的不同，UWB的定位方法可以分为接收信号强度法（RSSI)、到达角度法（AOA）、到达时间法（TOF）和到达时间差法（TDOA）等。