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FreeRTOS多任务超宽带UWB室内定位与测距系统.docx

更新时间：2026-08-17 09:19:08 大小：40K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：FreeRTOSUWB室内定位DWM1000STM32F777多任务系统 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

FreeRTOS多任务超宽带UWB室内定位与测距系统

基于STM32F777NIH6 + DWM1000 + FreeRTOS高精度室内定位系统

实验概述

本实验基于STM32F777NIH6开发板，通过SPI接口连接DWM1000超宽带（UWB）定位模块，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一个多任务UWB室内定位与测距系统。UWB是一种利用纳秒级窄脉冲传输数据的无线通信技术，具有带宽极宽（>500MHz）、时间分辨率高、抗多径能力强和穿透性好等突出优点。基于UWB的室内定位系统可实现厘米级（10~30cm）的定位精度，远优于WiFi（3~5m）和BLE（2~5m）等传统室内定位技术。DWM1000是Decawave公司推出的UWB收发模块，支持IEEE 802.15.4-2011标准，通信速率最高6.8Mbps，测距精度±10cm，最远通信距离可达300米（直视距）。

系统将UWB数据收发、双向测距（TWR）、多边定位解算、位置滤波和结果输出等功能划分为独立任务，通过消息队列实现测距数据的实时处理。系统采用对称双边双向测距（SDS-TWR）算法，通过测量信号在两个节点之间的往返时间计算出精确距离，有效消除了时钟偏移带来的误差。STM32F777NIH6的SPI接口以20MHz速率与DWM1000通信，Cortex-M7内核可实时运行三边定位算法和卡尔曼滤波位置平滑。FreeRTOS的多任务调度确保测距和定位的实时性，同时后台可执行位置平滑和通信上报，可广泛应用于仓库资产定位、人员安全监测和智能制造等场景。

实验目的

1. 掌握UWB超宽带通信的基本原理和DWM1000模块的驱动方法

2. 学习对称双边双向测距（SDS-TWR）算法

3. 理解三边定位和多边定位解算方法

4. 掌握FreeRTOS多任务架构在UWB定位系统中的应用

5. 学习卡尔曼滤波在位置平滑中的使用

6. 理解UWB定位系统的误差来源和校准方法


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