以下是其核心技术原理的深度解析：

 1. 核心物理基础：极短脉冲（纳秒级）

UWB 之所以叫“超宽带”，是因为它占用的频率带宽极宽（通常大于 500MHz）。

   原理： 根据傅里叶变换，带宽越宽，脉冲持续时间越短。

   结果： UWB 发射的是一个个极短的脉冲，宽度只有 0.2 到 1.5 纳秒（1纳秒 = 十亿分之一秒）。

   优势： 这种“瞬间爆发”的特性，让它能极其精准地标记时间点，从而实现高精度的距离测量。

 2. 测距原理：两种主流机制

UWB 定位系统通过计算标签（Tag）和基站（Anchor）之间的距离来确定位置，主要有两种算法：

 A. TOF (Time of Flight，飞行时间) —— 常用、精度高

这是直观的“雷达”原理。

   过程：

    1.  标签发送一个信号，并记录发送时间 $T_1$。

    2.  基站收到信号，记录接收时间 $T_2$。

    3.  基站把时间戳发回给标签（或直接发给服务器）。

   计算：

    $$距离 = (T_2 - T_1) \times 光速 (c)$$

   特点： 精度极高（厘米级），但要求标签和基站的时钟必须非常精准（需要昂贵的晶振）。

 B. TDoA (Time Difference of Arrival，到达时间差) —— 成本较低

这种方式不需要标签和基站的时钟完全同步。

   过程：

    1.  标签发送一个信号。

    2.  基站 A 收到信号的时间是 $T_A$。

    3.  基站 B 收到信号的时间是 $T_B$。

    4.  系统计算两者的时间差 $\Delta T = |T_A - T_B|$。

   计算：

    这个时间差对应了距离差。根据几何原理，到两个定点距离之差为常数的点的轨迹是双曲线。

    通过多个基站的双曲线交点，即可确定标签位置。

   特点： 标签成本低（不需要高精度时钟），但对基站之间的同步要求极高（通常需要基站之间有线连接或通过PTP协议同步）。

 3. 定位算法：几何运算

有了距离数据后，系统通过数学算法解算出坐标：

   2D 定位（平面）：

       需要至少 3个 不共线的基站。

       以每个基站为圆心，以测得的距离为半径画圆，三个圆的交点就是标签的位置。

   3D 定位（立体）：

       需要至少 4个 不共面的基站。

       原理类似球体相交。

 4. 为什么 UWB 抗干扰能力强？（关键技术点）

在复杂的室内环境（有墙、有家具、有人走动），无线电波会反射，产生“多径效应”（信号走直线到了，反射波也到了，导致时间算不准）。

UWB 解决这个问题靠的是 Rake 接收机 技术：

   它能把直达波（Direct Path）和反射波（Multipath）区分开来。

   它只计算比较早到达的那个信号（直达波）的时间，从而过滤掉墙壁反射带来的误差。

这是 UWB 比蓝牙、WiFi 定位准得多的根本原因。

 总结

UWB 定位技术原理可以概括为：

利用纳秒级的极窄脉冲信号，通过测量信号在节点间的飞行时间（TOF）或到达时间差（TDoA），计算出精确距离，再结合三角/双曲线几何算法，实现高精度的三维坐标定位。