EEPW论坛

UWB技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。UWB技术利用频谱极宽的超宽基带脉冲进行通信，故又称为基带通信技术、无线载波通信技术，主要用于军用雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统中。

超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。

UWB技术具有数据传输速率高（达1Gbit/s）、抗多径干扰能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、截获率低。

o    系统结构的实现比较简单：UWB系统中的****直接用脉冲小型激励天线，不需要传统收发器所需要的上变频，从而不需要功用放大器与混频器。UWB系统允许采用非常低廉的宽带****。同时在接收端，UWB系统的接收机也有别于传统的接收机，它不需要中频处理，因此，UWB系统结构的实现比较简单。

o    高速的数据传输：民用一般要求UWB信号的传输范围为10m以内，根据经过修改的信道容量公式，数据传输速率可达500Mbit/s，UWB技术以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输。在军事应用中，UWB技术可以利用巨大的扩频增益来实现远距离、低截获率、低检测率、高安全性和高速的数据传输。

o    安全性高：UWB技术具有天然的安全性能，由于UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内，对于一般通信系统来说，UWB信号相当于白噪声信号，从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。采用编码对脉冲参数进行伪随机化后，脉冲的检测将更加困难。

o    多径分辨能力强：由于超宽带无线电****的是持续时间极短且占空比极小的单周期脉冲，多径信号在时间上是可分离的。由于脉冲多径信号在时间上不重叠，很容易分离出多径分量以充分利用****信号的能量。

o    高定位精度：采用UWB技术，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。UWB技术具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精 确定位

§  依赖信号强度推算距离具备欺骗性

多数测距技术主要依靠信号强度来确定距离和位置，他们测量设备的信号强度并假设信号强意味着设备就在附近，但是一些攻击者已经找到了一种方法来欺骗这些系统，使用所谓的中继站攻击。

在这种类型的攻击中，用于解锁门的合法无线信号被****和放大，即使钥匙不在附近，也会导致门打开，这些方法中缺少的是对实际物理距离的精 确计算，而这正是 UWB 为应用程序带来的。

§  依赖TOF测距才能保证测距和防止欺骗性

使用 UWB，在中继攻击期间任何****和放大信号的尝试都只会延迟响应设备的确认信号的到达，从而使基于 UWB 的锁定清楚地表明响应设备实际上更远，而不是更近。

攻击者成功****和增强的任何 UWB 信号都不会诱使配备 UWB 的锁打开，此外，IEEE 802.15.4z 的扩展为传统 UWB 无线电的所有已知攻击增加了 PHY 级保护。

UWB 最重要的新增功能之一被定义为新的 802.15.4z 规范的一部分，是用于发送和接收数据包的物理层 (PHY) 的额外部分，新功能增加了密码学、随机数生成和其他技术，使外部攻击者更难访问或操纵 UWB 通信。

UWB 独特的信号特性组合——易于识别、抗噪声和反射、与其他信号分离——使其成为测量距离和解决各种用例的绝佳选择。

UWB 技术是一个比雷达或摄像头简单得多的系统，所需的代码行数和处理资源要少得多。凭借低成本的实施、厘米精度和低延迟，UWB 提供了高性价比，使制造商能够实施更强大的 CAV 传感器套件。

标准化 V2X 连接（包括车对车 (V2V)、车对基础设施 (V2I) 和车对行人 (V2P) 协议）为联网车辆提供基础。

UWB可以增强高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和联网自动驾驶汽车 (CAV) 传感器套件，可以避免致命的碰撞并确保车联网 (V2X) 连接的可信部署。

UWB 是一种低成本的射频技术，可用于精 确测量两点之间的距离。这导致了完美的结合：UWB + V2X。

实现 UWB 安全测距所需的处理能力相对较小：要在不使用 UWB 的情况下提供有关两辆车的相对距离和方向的相同信息，需要雷达和摄像头。相机需要查看场景、分析图像、提取关键特征并确定方向。雷达将测量车辆之间的距离，其精度取决于雷达的分辨率和短距离性能。然后将使用传感器融合来合并相机和雷达数据，这可能需要原始源数据和广泛的 3D 图像处理算法库来组合然后提取信息。这种系统的最 大帧速率可能比 UWB 帧速率慢 3 倍以上。基于 UWB 的系统的简单性还降低了代码问题导致事故的可能性。

802.15.4z 规范提供了多对多 UWB 架构，为安全的多点测距区域网络 (RAN) 提供了基础。V2V定义了车辆组团的能力，是选择车辆参与UWB多对多RAN的基础。一旦形成一个组，就需要规范说明使用 V2V 链路的系统如何识别、选择、初始化和操作安全的 UWB RAN。

基于UWB技术的鲜明特点的场景应用，而非简单的三角坐标定位，才是UWB真正的市场出路