前言:
无线技术2.4GHz是工作在ISM频段的一个频段。由于其频段处于2.400GHz~2.4835GHz之间,所以简称2.4G无线技术。ISM频段是工业、科学和医用频段。一般来说世界各国均保留了一些无线频段,以用于工业、科学研究以及微博医疗等方面的应用。应用这些频段无需许可证,只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W),并且不对其他频段造成干扰即可。因此使用2.4G工程产品第一点要确保的是2.4G芯片工作的频率在规定范围内,否则产品不管卖到哪,只有有检测机构去检查,产品都是不合格的。在使用2.4G芯片的时候一般选取工作频率时会掐头去尾留些余量,例如只选用2.405GHZ~24830GHZ,超频的原因主要有下面这三点:芯片自身存在较大的频偏,2.4G的晶振误差比较大,板子走线影响了2.4G的工作频率。
一、干扰
①干扰的概念
针对干扰这里主要提到两点:带内干扰和带外干扰。带内干扰:同频干扰(intra-frequency),顾名思义,在频带内的干扰;带外干扰:异频(含邻频)干扰,inter-frequency,发射机的谐波或杂散辐射在接收有用信号的通带内造成的干扰,称为带外干扰。
异频表现和我不同的频道通信,我们通过类似「筛子」的东西过滤掉其他频率的大部分信息,但是很遗憾世界并不完美,可能我的筛子不能完全过滤,或者他说话漏风(会同时向我俩的同一个频道泄漏能量,只是信息不完整如同噪音般存在)。
同频干扰则比较隐晦,比如另外一个人说话我听得懂,那么很有可能我的注意力会被吸引,即使真正说话的人声音很大声,我也无动于衷。具体表现就是无论离无线设备再近,如果边上有一群人需要和你轮流说话,那么单位时间内能传递的信息直线下降。
在正常情况下,同频干扰远大于非同频干扰。
②解决干扰的方法
1. 2.4g某个频段干扰特别严重,在实际场景下,不可能每个地方的干扰情况都一样,也不可能干扰的信号都是一样的,所有需要我们适应所有环境,针对这点,我们需要使用跳频。简单的来说就是2.4G芯片工作频率在多个点里跳动。建议跳频表选取5个点,将公频段均分,这样的话除非整个公频段干扰都很严重不然芯片都能有进行有效的通讯,如果产品支持对RSSI检测的话,建议频表内的点选取根据RSSI值来选取。
跳频需要注意的一点是,接收端在某个频点接收保持时间需要大于发射端每个频点都发送一次数据的时间。
如下图所示1,2,3分别代表的是工作频点1,2,3,这样会有可能出现接收端始终接收不到发送端的信号。
若是接收端的单个频点接收时间大于等于发射端每个频点都发送一次数据的话,无论发射端在哪个频点发送,接收端在哪个频点接收,一个循环下来肯定能进行过一次通讯。如下图所示
同时需要我们注意的是,跳频表内的频点不能选择要多,这一点和距离有关,因为无线通信设备,他的通信质量会随着通信距离的增加而降低,也就是丢包率增高。在相同的时间内发包速率越高(每秒内发送数据包的频率),能弥补丢包率高的问题,若是发包速率低,丢包率高,哪么设备在远距离通信的质量将会很差。
自动模式,是在发送结束后自动切换到接收模式,从发送切换到接收需要时间,不超过200us;而且数据需要提前准备好,对于2.4G 1K/s的上报率会浪费带宽,所以就采用了手动模式;
未完待续...
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