超宽带（Ultra-Wideband，UWB）技术是一种利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲进行通信的无线技术，其工作频谱极宽（通常在3.1GHz至10.6GHz之间），带宽不低于500MHz或中心频率的20%，与传统窄带或宽带技术不同，UWB通过发射极低功率的脉冲信号，在宽频谱上分散传输数据，从而实现了高精度测距、高速数据传输和强抗干扰能力，这项技术最初应用于军事雷达领域，随着2007年FCC（美国联邦通信委员会）开放UWB民用频段，其逐渐在消费电子、物联网、汽车电子等领域展现出巨大潜力。
UWB技术的核心优势在于其独特的物理特性，高时间分辨率使其具备厘米级测距精度，通过测量信号飞行时间（Time of Flight，ToF）或到达时间差（Time Difference of Arrival，TDoA），可实现精准定位，在室内环境中，UWB定位误差可控制在10cm以内，远超蓝牙（米级）和Wi-Fi（亚米级）的精度，极低的功率谱密度（-41.3dBm/MHz）使其对现有无线系统（如Wi-Fi、蓝牙）的干扰极小，可与其他技术共存，UWB的宽频谱特性使其具备强大的抗多径效应能力，在复杂电磁环境中仍能稳定工作，这使其适合在金属障碍物多的工厂、隧道等场景应用。
在技术实现上，UWB系统通常采用脉冲无线电（Impulse Radio，IR）方式，通过时间调制产生窄脉冲，并利用直接序列扩频（DSSS）技术增强信号抗干扰性，其调制方式主要包括脉冲位置调制（PPM）和脉冲幅度调制（PAM），其中PPM通过调整脉冲位置传递信息，能有效降低功耗，UWB的传输速率可根据需求灵活配置，从几十Kbps到几百Mbps不等，例如在IEEE 802.15.4a/z标准下，短距离传输速率可达1Gbps以上，满足高清视频传输、大文件快速下载等需求。
UWB技术的应用场景日益广泛，在消费电子领域，苹果公司推出的AirTag和三星Galaxy SmartTag+利用UWB实现精准“查找”功能，用户可通过手机APP定位物品位置，误差不超过几厘米；智能汽车中，UWB用于无钥匙进入、泊车辅助和碰撞预警，例如通过车载UWB模块与手机通信，驾驶员可在车辆附近自动解锁车门，并实时监测车辆与障碍物的距离，在工业物联网领域，UWB标签可追踪工人、设备和物料的位置，提升工厂安全管理效率；在医疗领域，UWB技术可用于患者实时定位、跌倒检测和生命体征监测，尤其在养老院等场景中,能及时发现异常情况并报警。
与其他无线技术相比，UWB的定位精度和数据速率优势显著，但传输距离较短（通常为10-15米），且硬件成本相对较高，随着芯片集成度的提升和量产规模的扩大，UWB模组价格正逐步下降，为其大规模商用创造了条件，UWB已与蓝牙、Wi-Fi等技术形成互补，例如在智能手机中，UWB负责精准定位和高速数据传输，蓝牙用于低功耗连接，Wi-Fi负责网络接入,共同构建了多元化的无线生态。
相关问答FAQs：
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问：UWB技术与蓝牙、Wi-Fi相比，有哪些独特优势？
答：UWB的核心优势在于高精度定位（厘米级）和强抗多径干扰能力，蓝牙定位精度通常为米级，且易受信号遮挡影响；Wi-Fi定位精度为亚米级，但在复杂环境中稳定性较差，UWB的传输速率更高（可达Gbps级），且功耗谱密度极低，对其他无线系统干扰小，适合需要精准测距和高速传输的场景，如室内导航、资产追踪等。 -
问：UWB技术的应用是否会对现有无线设备造成干扰？
答：不会，FCC对UWB设备的功率谱密度进行了严格限制（-41.3dBm/MHz），远低于背景噪声水平，确保其不会对Wi-Fi、蓝牙等现有无线系统造成干扰，UWB采用扩频技术，信号能量分散在极宽的频带上，进一步降低了干扰风险，实际应用中，UWB已通过多项电磁兼容性认证,可与多种无线技术共存。
