作者：王洪勝

UWB技術概述

超寬帶（Ultra-Wideband，UWB）技術是一種先進的無線通信技術，其工作原理是通過發射超寬帶脈沖信號來傳輸數據。與傳統無線通信技術相比，UWB技術具有頻帶寬、抗干擾能力強、功耗低等顯著優勢。它能夠在短距離內實現高精度的定位和測距功能，這使得UWB技術在物聯網、智能交通、工業自動化等領域得到了廣泛應用。在我們設計的指向性遙控器的設計中，利用UWB角度（AoA）技術來實現對遙控器位置和方向的精準定位。

方案介紹

安富利北京實驗室利用TDK IMU和村田UWB模組，UWB模組內置NXP SR150 UWB芯片。系統框圖如下：

在本方案中利用UWB模組的AOA信息來實現實現鼠標的指向性功能，利用IMU跟蹤鼠標的姿態實現光標的精細控制，利用藍牙來實現一個HID設備，利用HID的鼠標絕對描述符控制光標。

NXP SR150芯片介紹

NXP SR150芯片是NXP公司推出的高性能UWB芯片，專為需要高精度定位和低功耗的設備設計。該芯片采用了先進的ARM Cortex-M33處理器架構，具備強大的處理能力和低功耗特性，適合在電池供電的設備中使用。它支持UWB信道5和9，頻率范圍為6250MHz至8250MHz，能夠滿足多種應用場景的需求。

在指向性遙控器中，NXP SR150芯片通過其UWB功能實現對遙控器的精準定位。它能夠以毫米級的精度測量遙控器與接收端之間的距離，并通過角度測量確定遙控器的指向方向。這種高精度的定位能力使得用戶可以通過指向遙控器在屏幕上實現類似鼠標的操作體驗，如滑動、拖拽、點按等。此外，NXP SR150芯片的低功耗設計也使得遙控器能夠在不頻繁充電的情況下長時間使用，提高了用戶體驗。

村田LBUA0VG2BP-SMP芯片概述

村田LBUA0VG2BP-SMP芯片是一款基于NXP SR150芯片的超小型UWB模塊。它集成了NXP SR150 UWB芯片、時鐘、濾波器和外圍組件，采用了樹脂模具加保形屏蔽結構，具有極小的尺寸（6.6×5.8×1.2mm），非常適合用于對空間要求嚴格的設備。該模塊支持3天線規格，能夠實現2D AoA和3D AoA的測量，為指向性遙控器提供了強大的硬件支持。

村田LBUA0VG2BP-SMP芯片具有以下顯著特性：

? 高精度定位：通過UWB技術實現毫米級的定位精度，能夠精確測量遙控器的位置和方向。

? 低功耗設計：適合電池供電的設備，能夠有效延長遙控器的使用時間。

? 小尺寸：模塊體積小巧，便于集成到各種小型設備中，如遙控器、智能標簽等。

? 多天線支持：支持3天線規格，能夠實現2D和3D的角度測量，為遙控器提供全方位的指向能力。

TDK ICM-42670-S芯片概述

TDK ICM-42670-S芯片是一款高性能的慣性測量單元（IMU）芯片，集成了三軸加速度計和三軸陀螺儀。它能夠實時測量物體的加速度和角速度，為定位和導航系統提供關鍵的運動數據。該芯片采用了先進的MEMS技術，具備高精度、低噪聲、低功耗等特性，廣泛應用于智能手機、無人機、智能穿戴設備等領域。

TDK ICM-42670-S芯片具有以下顯著特性：

? 高精度測量：能夠精確測量加速度和角速度，為定位系統提供可靠的運動數據。

? 低噪聲設計：通過先進的濾波技術，有效降低測量噪聲，提高數據的準確性。

? 低功耗：適合在電池供電的設備中使用，能夠有效延長設備的使用時間。

? 集成度高：集成了加速度計和陀螺儀，減少了外部元件的使用，降低了系統復雜度。

在指向性遙控器中，TDK ICM-42670芯片與UWB模塊協同工作，為遙控器提供更加精準的定位和指向能力。通過測量遙控器的加速度和角速度，IMU芯片能夠實時補償遙控器在運動過程中的姿態變化，從而提高UWB定位的精度和穩定性。例如，在用戶快速移動遙控器時，IMU芯片能夠及時檢測到運動狀態，并將數據反饋給UWB模塊，使得遙控器的指向更加準確。此外，TDK ICM-42670-S芯片的低功耗特性也使得遙控器能夠在不增加功耗的情況下實現更長時間的使用。