测距与定位
测距原理：脉冲与 ToF
窄脉冲调制：BPSK 与 BPM
与其他无线电技术不同，UWB 不使用幅度或频率调制来编码其信号携带的信息。相反，UWB 使用非常窄的脉冲短序列（仅 2 纳秒），采用二进制相移键控（BPSK）和/或脉冲位置调制（BPM）来编码数据。这些窄脉冲还具有清晰的边缘，使得在信号反射引起的多径效应存在时，仍可以精确确定到达时间和距离。
在下面的 BPSK 示例中，两个连续的脉冲无线电（IR）信号代表一个符号。IR 信号可以在一个帧（Tf）内占据芯片间隔（Tc）中的一个。时间跳变（TH）码用于确定信号在专用时间帧中的精确位置，以减少 UWB 系统之间的干扰机会。在下面的示例中，符号的 TH 码分别为 {2，1}、{2，3} 和 {1，0}，因此第一个和第二个信号分别被两个和一个芯片间隔移动，依此类推。在这个示例中，信息对应于信号的极性，因此 IR 流表示二进制数据 "101"。
ToF：时间 × 光速 = 距离
这种方法与使用 ToF 信息相结合，使得 UWB 能够即使在室内环境中、多径反射十分普遍的情况下，也能计算出精确的距离估计。使用时间戳信号，UWB 计算信号在设备之间传输所需的时间，然后将时间乘以信号速度（光速）以获得距离。
下图展示了在室内环境中使用 ToF 计算距离的优势。在图中，蓝色设备发射的 UWB 信号通过多条不同的路径到达墙上灰色设备。一条路径通过介入的墙直接到达灰色设备；其他路径较长，因为它们涉及反射。因为直接路径是最短的，所以它首先到达墙上灰色设备，并用于计算 ToF。其他信号可以忽略不计。可以将其类比为比赛：许多跑步者到达终点线，但只有第一个跑步者赢得比赛。
这种方法不受信号强度的影响，因此，如果直接信号通过介入的墙后被衰减，也不会影响计算结果。