在数字化浪潮下，定位技术广泛应用于生活、工业、安全等诸多领域。传统定位技术，如 GPS 在室内等复杂环境易受干扰，蓝牙、Wi-Fi 定位精度仅达米级，难以满足高精度需求场景。此时，超宽带（UWB）技术凭借独特优势崭露头角，而 UWB 定位芯片作为其核心，为实现高精度、可靠定位筑牢根基。
一、UWB 技术基础
（一）工作原理
UWB 技术摒弃传统连续载波，采用纳秒级极窄脉冲传输数据，带宽超 500MHz 甚至达数 GHz，时间分辨率极高。在定位时，主要运用以下算法：
到达时间（TOA）算法：测量信号从发射端到接收端的传播时间 t，结合光速 c，计算距离 d=c×t。通过至少三个已知位置的接收端，依三角定位原理确定目标位置。
到达时间差（TDOA）算法：测量信号到达两个不同接收端的时间差，因信号传播速度已知，可确定信号发射源位于以这两个接收端为焦点的双曲线上，多双曲线相交得出目标位置，该算法对系统同步要求较低。
到达角度（AOA）算法：利用接收端天线阵列，分析信号在不同天线单元的相位差或强度差，计算入射角度，结合多个接收端角度信息确定目标位置，能提供目标方向信息。
（二）技术特点
高精度定位：极宽带宽与极短脉冲赋予 UWB 厘米级甚至毫米级定位精度，远超传统技术，在室内导航、工业设备定位等场景优势显著。
抗干扰能力强：UWB 信号能量分散在极宽频带，功率谱密度低似噪声，不易受其他无线信号干扰，且脉冲特性使其多径分辨能力强，能有效抵抗反射和散射，保障定位准确可靠。
低功耗：纳秒级脉冲传输，发射瞬间耗能，脉冲间隔近乎零耗能，相较传统连续载波通信，功耗极低，利于物联网节点、可穿戴设备等长期运行。
安全性高：极短脉冲宽度与宽频带分散能量，使信号截获破解难度大增，还可采用加密算法，在金融支付、门禁系统等对安全要求高的领域优势尽显。
二、UWB 定位芯片运作
（一）工作机制
信号发射：芯片内部脉冲生成电路产生纳秒级极窄脉冲，经调制加载位置等信息，通过天线辐射，期间控制脉冲发射功率、频率、宽度等参数，确保信号有效传输，满足定位精度与通信可靠性。
信号接收：天线接收 UWB 信号，经低噪声放大器放大、滤波器去噪，再由解调电路还原原始信号数据。
信号处理与定位计算：解调数据送入数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU），依据预设定位算法，精确测量信号到达时间、时间差、角度等参数，与已知位置基站比对，算出自身或目标位置，同时对测量数据滤波、校准，提升定位准确性和稳定性。
数据输出与通信：芯片通过 SPI、I2C、UART 等接口，将位置及相关数据输出至外部设备，如微处理器、通信模块，用于显示位置、上传云端存储分析等，也可与其他设备通信，实现数据交互共享。
（二）关键技术
射频前端技术：涵盖脉冲生成、调制解调、功率放大、低噪声放大、滤波等模块。需产生高质量纳秒级脉冲，实现高效调制解调，放大发射与接收信号，去除杂波干扰。采用射频 CMOS、砷化镓等先进工艺，提升性能同时降低功耗和成本。
基带处理技术：包括信号采样、量化、数字滤波、相关运算及定位算法实现。保证精确采样，利用数字滤波提升信号质量，通过相关运算测量参数，借助高性能算法和处理器架构，如 FFT 算法、并行处理技术和硬件加速器，实现高效基带处理，满足实时定位需求。
低功耗设计技术：从电路设计、电源管理、处理器及外设选择、通信协议和节能策略等多方面入手，降低芯片静态和动态功耗，延长电池续航，提高设备使用便利性。
三、UWB 定位芯片应用
（一）智能交通与汽车领域
汽车数字钥匙：相比蓝牙、NFC 数字钥匙，UWB 数字钥匙定位精度更高、安全性更强。车主携带含 UWB 芯片的手机或智能钥匙靠近车辆，车辆精准识别位置，实现自动解锁、开启迎宾模式，还能防止中继攻击，宝马、奥迪等众多品牌已应用。
车辆定位与追踪：车辆安装 UWB 定位标签，道路部署基站，可实时获取厘米级精度位置信息，助力智能停车场管理、车辆编队行驶、自动驾驶辅助等，如智能停车场引导找车位，自动驾驶中提供精准位置增强安全性。
（二）工业与制造业领域
工业自动化与智能制造：设备和物料安装 UWB 标签，车间布置基站，实时获取位置信息，优化生产流程。自动化生产线上确保物料准确输送，智能仓储管理中实现货物快速出入库与盘点。
人员安全管理：为人员提供实时定位，紧急情况快速确定位置，提高救援效率。设置电子围栏，防止人员进入危险区域，化工、矿山等行业广泛应用。
（三）室内定位与导航领域
大型商场与购物中心：顾客携带支持 UWB 技术的设备，可在商场内精准导航至店铺、卫生间等位置。商家借此实现精准营销，如顾客靠近店铺时推送促销信息。
医院：实现病人、医护人员、医疗设备精准定位管理。急诊时快速调配人员和设备，医疗设备管理中方便调度维护，避免闲置丢失。
（四）智能家居与物联网领域
智能家居控制：家庭布置 UWB 基站，家电等设备安装标签，系统依用户位置和习惯自动控制设备，实现节能降耗，还能促进设备互联互通与协同工作。
物品追踪与防丢：将 UWB 标签贴在易丢物品上，通过手机等终端随时查看位置，超出范围即时报警，方便日常生活。
（五）公共安全与救援领域
人员搜救：灾难救援时，被困人员携带的 UWB 定位设备持续发信号，救援人员通过手持或基站设备精确测量位置，提高搜救效率。
安全监控与预警：在重要区域部署基站，对人员和物体定位跟踪，发现异常行为或闯入立即报警，保障监狱、军事禁区等场所安全。