超宽带(UWB):工作原理及其非凡潜力

图4:ToF测距与AoA生成高准确度(来源:恩智浦)

AoA计算是单独进行的,与ToF计算不同,但二者具有相似性:它们都以脉冲定时开始。在AoA阵列中的每个天线,接收到的每个信号的到达时间与相位存在微小但可辨别的差异。记录每个信号的到达时间与相位,然后用于类似三角测量的几何计算中,从而确定信号来自哪里。

图5中左图以设备1上的两个AoA天线Rx1和Rx2为例。与Rx2相比,从设备2发出的信号需要更长时间才能到达Rx1,这表示Rx1、Rx2和信号原点组成的三角形向右倾斜,指示信号来自设备1的东北方向。

与Rx2相比,从设备2传输到设备1的信号需要更长时间才能到达Rx1。图5中右图显示的AoA计算使用到达时间和天线间距来确定每个传入信号的角度,并绘制由Rx1、Rx2和设备2组成的三角形。在本例中,该三角形中Rx1的边较长,并指向右边,这表示设备2在设备1的右边。

超宽带(UWB):工作原理及其非凡潜力

图5(左):设备1上两个AoA天线Rx1和Rx2的示例(来源:恩智浦)

图5(右):AoA计算使用到达时间和天线间距来确定每个传入信号的角度(来源:恩智浦)

UWB如何管理安全性

UWB中增添的其中一个重要特性是物理层(PHY)中用于收发数据包的额外部分,这作为即将推出的802.15.4z规范的一部分进行定义。该新特性以恩智浦开发和推荐的一项技术为基础,称为扰频时间戳序列(STS)。新特性增添了加密、随机数生成和其他技术,使得外部攻击者更难访问或操控UWB通信。