赵剑川，陈榕福，兰小海，何 威，张 宇，吴志威

(广东机电职业技术学院电子与通信学院,广东 广州 510550)

1 引言

目前，由于智能跟随技术在工农业生产、科学技术、智慧生活等各方面都有着广泛的应用需求[1]，故它已经成为了定位领域的一个研究热点。在各种定位方案中，UWB（Ultra-Wide Band）定位技术与其它定位技术相比具有精度高、功耗低、抗干扰能力强等显著特点[2,3]，使得它在精确定位领域得到了广泛的应用[4,5]。在短距离的智能目标跟随中使用UWB 技术，可以实现对目标进行精确的定位和跟踪。因此，开发基于UWB技术的智能跟随小车，对于研究UWB 跟随技术具有重要意义。

2 系统组成及其原理

智能跟随小车的控制系统如图1 所示。由图可见，整机控制系统由电源1、电源2、基站模块1、基站模块2、微处理器、电机驱动器组成。其中，电源1 为微处理器、基站模块1 和基站模块2 供电；电源2 单独为电机供电。UWB 标签接在被跟踪的移动物体上，基站1 和基站2 各自与UWB 标签进行消息通信并计算出各自与UWB 标签的距离后，基站1 把计算所得距离通过无线方式发送给基站2，再由基站2 通过串口转发给微处理器，基站2 把自己计算所得距离通过串口发送给微处理器。微处理器根据基站1 和基站2 所测得的距离解算出标签方位，再根据标签方位通过PWM 脉冲驱动电机1 和电机2，从而达到跟踪标签的目的。

图1 智能跟随小车的系统框图

2.1 UWB 模块设计

基站1、基站2 和标签电路都是一样，只是因为内部程序不同导致实现的功能也不同，所以名称不同，但本质上都属于UWB 模块，该模块的电路如图2 所示。……