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前言
17 技術(shù)細(xì)節(jié)
18 名詞解釋
前言
本文提供 SiK 遙測(cè)無(wú)線電(SiK Telemetry Radio)的高級(jí)配置信息。它面向"高級(jí)用戶"和希望更好地了解無(wú)線電如何運(yùn)行的用戶。
17 技術(shù)細(xì)節(jié)
在評(píng)估該無(wú)線電是否符合當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)時(shí),了解其使用的技術(shù)可能會(huì)有所幫助。
固件采用同步自適應(yīng)時(shí)分復(fù)用(TDM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跳頻擴(kuò)頻(FHSS)。
具體來說,無(wú)線電會(huì)將 MIN_FREQ+delta 和 MAX_FREQ-delta 之間的頻率范圍劃分為NUM_CHANNELS 信道。"delta"值是一個(gè)保護(hù)范圍,以確保我們遠(yuǎn)離允許頻段的邊緣。保護(hù)范圍設(shè)置為半個(gè)通道寬度。通道寬度定義為:
channel_width = (MAX_FREQ - MIN_FREQ) / (NUM_CHANNELS+2)
此外,無(wú)線電會(huì)使用基于 NETID 的隨機(jī)種子將基頻偏移最多一個(gè)信道。這意味著使用不同 NETID 編號(hào)的兩個(gè)無(wú)線電使用的頻率會(huì)略有不同。
無(wú)線電使用 GFSK(高斯頻移鍵控)在特定頻率上進(jìn)行傳輸。
TDM 的工作原理是根據(jù) 16 微秒刻度的倍數(shù)將時(shí)間分成若干個(gè)片段。時(shí)間切分的目的是使任何頻率的最長(zhǎng)停留時(shí)間為 0.4 秒(這符合美國(guó)的規(guī)定)。TDM 算法的工作原理如下:
- ?EEPROM 參數(shù)決定了一組 TDM 參數(shù),特別是發(fā)送窗口和靜音周期,兩者都以 16 微秒為單位。你可以使用 ATI6 查看結(jié)果;
- 傳輸窗口按比例調(diào)整,以便傳輸 3 個(gè)全尺寸數(shù)據(jù)包;
- 對(duì)于給定的數(shù)據(jù)速率,靜默期等于數(shù)據(jù)包延遲的兩倍;
- 兩個(gè)無(wú)線電設(shè)備通過在所有數(shù)據(jù)包中添加 13 比特的時(shí)間戳信息來自動(dòng)同步時(shí)鐘。時(shí)間戳以 16 微秒為單位;
- 每臺(tái)無(wú)線電設(shè)備只有在 "輪到自己"時(shí)才會(huì)發(fā)射信號(hào)。因此,一臺(tái)無(wú)線電會(huì)有一個(gè)發(fā)射窗口的時(shí)間,然后會(huì)有一段靜默期,此時(shí)兩臺(tái)無(wú)線電都不發(fā)射,然后輪到另一臺(tái)無(wú)線電。我們從未遇到過兩臺(tái)無(wú)線電同時(shí)發(fā)射的情況;
- 發(fā)送通道根據(jù) NETID 編排成隨機(jī)序列;
- 在每個(gè)完整的 TDM 輪次中,頻率會(huì)在靜音期間兩次切換到下一個(gè)信道;
- 不傳輸數(shù)據(jù)時(shí),通過串行端口輸入的數(shù)據(jù)在 2048 字節(jié)緩沖器中緩沖;
- 為防止緩沖區(qū)獲得過多數(shù)據(jù)(增加延遲并有溢出風(fēng)險(xiǎn)),無(wú)線電設(shè)備會(huì)向連接設(shè)備發(fā)送緩沖區(qū)已滿的信息。ArduPilot 會(huì)調(diào)整少量遙測(cè)速率,以保持合理的緩沖數(shù)據(jù)量;
- TDM 算法也是自適應(yīng)的,也就是說,當(dāng)輪到無(wú)線電 A 發(fā)送信息時(shí),它可以向無(wú)線電 B 發(fā)送一個(gè)小標(biāo)記,表示"我現(xiàn)在不需要發(fā)送任何信息,你可以使用我剩余的時(shí)間片"。這就是鏈路自動(dòng)平衡非對(duì)稱負(fù)載的方式;
- 在最初搜索另一部無(wú)線電設(shè)備時(shí),以及在失去鏈路的任何時(shí)候,無(wú)線電設(shè)備都會(huì)進(jìn)入一種模式,即接收頻率移動(dòng)非常緩慢,但發(fā)射頻率以正常速率移動(dòng)。這樣,兩臺(tái)無(wú)線電設(shè)備就能找到對(duì)方,實(shí)現(xiàn)初始時(shí)鐘同步。這需要多長(zhǎng)時(shí)間取決于信道數(shù)、空中數(shù)據(jù)速率和數(shù)據(jù)包丟失率。?
在某些地區(qū),你可能需要了解每個(gè)信道內(nèi)輻射能量的分布情況。這取決于多種因素,但主要是 GFSK 調(diào)制所使用的頻率偏差。下面的公式可以估算出頻率偏差:
frequency_deviation = air_data_rate * 1.2??? min freq deviation = 40??? max freq deviation = 159
其中,頻率偏差以千赫為單位,空氣數(shù)據(jù)速率以千位/秒為單位。
18 名詞解釋
FHSS,跳頻技術(shù) (Frequency-Hopping Spread Spectrum)在同步、且同時(shí)的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號(hào),對(duì)于一個(gè)非特定的接受器,FHSS 所產(chǎn)生的跳動(dòng)訊號(hào)對(duì)它而言,也只算是脈沖噪聲。FHSS 所展開的訊號(hào)可依特別設(shè)計(jì)來規(guī)避噪聲或 One-to-Many 的非重復(fù)的頻道,并且這些跳頻訊號(hào)必須遵守 FCC 的要求,使用 75 個(gè)以上的跳頻訊號(hào)、且跳頻至下一個(gè)頻率的最大時(shí)間間隔(Dwell Time)為 400ms。文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-789770.html
在現(xiàn)有的 DS/CDMA 系統(tǒng)中,遠(yuǎn)近效應(yīng)是一個(gè)很大的問題。由于大功率信號(hào)只在某個(gè)頻率上產(chǎn)生遠(yuǎn)近效應(yīng),當(dāng)載波頻率跳變到另一個(gè)頻率時(shí)則不受影響,因此跳頻系統(tǒng)沒有明顯的遠(yuǎn)近效應(yīng),這使得它在移動(dòng)通信中易于得到應(yīng)用和發(fā)展。在數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中,如果鏈路間采用相互正交的跳頻圖案同步跳頻,或者采用低互相關(guān)的跳頻圖案異步跳頻,可以使得鏈路間的干擾完全消除或基本消除,對(duì)提高系統(tǒng)的容量具有重要意義。此外,跳頻是瞬時(shí)窄帶系統(tǒng),其頻率分配具有很大的靈活性,在現(xiàn)有頻率資源十分擁擠的條件下,這一點(diǎn)具有重要意義。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-789770.html
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