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加特兰UWB芯片发布:400米测距如何实现?

发布时间:2025-11-27 责任编辑:lily

【导读】今年6月,国内领先的毫米波雷达公司加特兰宣布正式进军UWB赛道,推出业界首款支持IEEE 802.15.4ab标准的UWB SoC,标志着中国企业在国际标准制定中的参与度不断提升。加特兰在IEEE 802.15组织中拥有5位投票成员,在中国仅次于某知名通信大厂,并对下一代标准802.15.4ab贡献了三项专利。


近日,加特兰发布《IEEE 802.15.4ab标准下多毫秒UWB联合测距》白皮书,深入解读了能显著提升超宽带测距性能的革命性技术——多毫秒(MMS),这项突破有望重新定义UWB测距的性能边界。


MMS:解决传统UWB测距的局限性

UWB技术过去20年经历了“场景探索”阶段。2020年,IEEE 802.15.4z发布并将UWB技术用于安全测距标准化;2021年宝马成为首批采用UWB数字钥匙的车企;2023年中国工信部无线电管理委员会发布UWB使用征求意见稿,将UWB技术规范化。找到明确应用场景后,突破性能边界成为UWB技术的下一目标。IEEE 802.15.4ab标准预计于2026年第二季度冻结,目前主要特性已稳定。


加特兰产品市场工程师李文正向EEWorld表示:“相较于前一代802.15.4z标准,802.15.4ab在数据传输、定位、雷达感知三大方向全面增强。其中,MMS无疑是最核心的升级之一。”


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传统UWB测距在距离和可靠性方面面临两大限制:一是法规对UWB发射功率的严格限制(如-41.3 dBm/MHz),限制了通信距离和链路预算;二是多径传播问题,在复杂反射环境中,多个反射路径会干扰UWB设备对真实首径的识别,导致测距结果出现抖动或误差。


在汽车数字钥匙等实际应用中,这些问题尤为严重。汽车所处的射频环境通常非常恶劣,金属车身、车窗、其他车辆或人体的遮挡会衰减或反射UWB信号,导致测距结果不可靠,甚至引发错误的解锁行为。


BLE辅助MMS展示巨大应用潜力

加特兰围绕MMS进行了创新,实现了技术突破。据李文正介绍,加特兰的BLE辅助MMS解决方案已基于自研的Dubhe UWB芯片进行了早期验证,在测试中实现了超过400米可靠测距,展现出巨大的应用潜力。MMS的设计极为巧妙,它将UWB测距片段拆分为RSF(测距序列片段)和RIF(测距完整性片段),并在连续的一号秒时隙内传输。接收端通过积累这些片段的CIR(信道冲激响应),提升链路预算与多径抗性。


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目前,MMS UWB拥有三种操作方式:

窄带辅助(NBA)MMS UWB:使用额外的NBA O-QPSK窄频通道传输控制/回报消息,UWB通道专用于MMS测距。控制传输稳定,同步性强,但需新增额外硬件和新频谱。


UWB驱动MMS UWB:所有阶段全部使用UWB通道完成。系统设计最简单,不需额外硬件或频谱,但控制/回报阶段受限于UWB本身的连结预算。


带外(OOB)模式:使用OOB技术(最常见的是BLE)处理控制/回报,UWB通道专用于MMS测距。兼具完整MSM增益,且无需额外硬件,全球频谱通用,极具潜力。


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李文正解释:“在4ab标准定义的三种MMS模式中,BLE MMS落地优势最明显,因此加特兰现阶段主推BLE辅助的MMS方案。”从性能上看,NBA MMS和BLE MMS均优于UWB自身MMS;从生态与成本考量,BLE则更优,NBA MMS需要新增硬件、占用新频谱,导致成本增加和法规风险,而BLE蓝牙生态成熟,手机和车辆均已标配。


加特兰UWB产品的核心竞争力与市场

加特兰的Dubhe UWB芯片在全球市场获得了积极反馈。李文正介绍,加特兰正与国内主流主机厂、Tier 1厂商沟通合作,并计划与高通、苹果等企业建立生态合作关系。


加特兰Dubhe UWB拥有三点核心优势:一是标准领先,全球首家推出符合IEEE 802.15.4ab标准的UWB芯片,支持下一代MMS技术;二是硬件优化,22nm工艺降低功耗,2T4R/1T3R双产品形态适配不同场景;三是算法创新,自适应配置MMS片段数量,基于链路质量动态调整,平衡性能与功耗。


UWB市场前景广阔。据李文正介绍,2025年全球UWB设备出货量预计达4.897亿台,2029年将超10亿台,其中手机占比50%、汽车占比16%;2035年UWB汽车渗透率预计达47.1%。


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未来应用布局,加特兰将重点聚焦两大领域:

在汽车领域,数字车钥匙是MMS UWB的主要布局领域,解决传统UWB钥匙存在的远距离丢点、复杂环境误解锁等问题;CPD(舱内儿童检测)是另一个布局领域,UWB雷达穿透性更强、成本更低,支持呼吸率检测以区分成人与儿童。


在非汽车领域,加特兰探索室内定位、资产跟踪、无感闸机、高精度鼠标、无损音频传输等物联网场景,以及无人机协同、机器人感知与跟随、智能家居空鼠控制等新兴场景。


展望未来,加特兰下一代芯片将深化AI集成,优化智能参数配置,同时拓展多站感知算法,增强舱内检测能力;在场景方面,重点推进数字车钥匙、舱内感知量产落地,同步拓展无人机、机器人等非车规场景;在标准方面,持续参与IEEE 802.15.4ab标准冻结工作,推动CCC/ICCE等联盟接纳下一代UWB技术。


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