rf 433/868MHZ sub-1g 无线通信知识系列(5):SX1208数据传输时间 FSK 波特率等相关计算

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aiot_bigbear 发表于 2022/09/25 00:41:59 2022/09/25
【摘要】 FSK(Frequency Shift Keying),即频移键控方式,这种调试方式是利用载波的频率变化来传递数字信息。 例如20KHz的频率用来表示1,10KHz的频率用来表示0。 常见的数字调制...

FSK(Frequency Shift Keying),即频移键控方式,这种调试方式是利用载波的频率变化来传递数字信息。

例如20KHz的频率用来表示1,10KHz的频率用来表示0。
在这里插入图片描述

常见的数字调制方法 ASK,FSK,GFSK - 杭州众悦 - 杭州众悦
SX1208,9600bps
MCU SPI speed: 6Mbps
CRC: 16-bit Enable
FIFO Length: 64Byte.
One Packet = Preamble + ID + Payload + CRC = (4 + 4 + 1+64 + 2)*8bit = 600bits
1, 即1208传送一个封包所需的时间为:600bits /9.6kbps = 62.5 ms
2, MCU写SX1208 TX FIFO需要的时间为 (len+ Data) = (1 + 64) * 8bit / 6Mbps = 86.7us.
3, MCU读SX1208 RX FIFO需要的时间同样为86.7us…

2FSK 中波特率、频偏、灵敏度的含义和关系
1.频偏: 频偏就是指频率相对于中心频率的偏移, 对于 2FSK, 假设载波频率 Fc, 频偏为 Fdev,那么在调制信号中,可以使用 Fc + Fdev 表示逻辑电平 1 Fc - Fdev 表示逻辑电平 0 接收端,根据这个频率变化信息,得出发射端发送的数据。Fdev 越大,信号带 宽越大,对频率稳定度要求没那么高,这个比较好做一些,但是设置上,要注意 中频带宽的设置。频偏小,带宽窄,减少带内干扰,一定意义上提高信噪比,可 以提高一些接收灵敏度, 但是对频率稳定度要求很高,这个在晶体以及频率校准 上需要注意。

2.波特率:波特率就是调制信号的频率,
比如波特率是 10000,实际上调制信号 的频率就是 5KHz,这里我们假设载波是 100MHz。载波的周期是 10ns,调制信 号的周期是 0.2ms。
假如我们要发一个 01 信号,那么在 0 电平的时候信号频率 就是 100.005MHz,在 0 电平期间有 0.2ms/10ns=2 万个频率为 100.005MHz 的周期 信号,1 电平的时候信号频率是 99.995MHz,在 1 电平期间有 0.2ms/10ns=2 万个 频率为 99.995MHz 的周期信号。
如果波特率是 1000,那么在 0 电平的时候信号 频率就是 100.0005MHz,在 0 电平期间有 2ms/10ns=20 万个频率为 100.005MHz 的 周 期 信 号 , 1 电 平 的 时 候 信 号 频 率 是 99.9995MHz , 在 1 电 平 期 间 有 2ms/10ns=20 万个频率为 99.9995MHz 的周期信号。

所以波特率越低,信号传 输的时间越长。 传输过程中主要的误码率是在频谱切换的时候产生,波特率越低,频谱切换 的越慢, 单位时间的数据量越小, 分辨率越高; 而且波特率越低, 信号带宽越窄, 抗干扰杜越好。这些都可以提高接受灵敏度。

3.信号带宽: 一般信号带宽=2*频偏+波特率/2,
我们现在软件中设置的带宽基本都 是单边带带宽,实际的带宽要乘以 2. 信号带宽越宽,灵敏度越低;反之,灵敏 度越高。同时,信号带宽越窄,对晶振的要求越高。
波特率

2FSK 中波特率、频偏、灵敏度的含义和关系
1.频偏: 频偏就是指频率相对于中心频率的偏移, 对于 2FSK, 假设载波频率 Fc, 频偏为 Fdev,那么在调制信号中,可以使用 Fc + Fdev 表示逻辑电平 1 Fc - Fdev 表示逻辑电平 0 接收端,根据这个频率变化信息,得出发射端发送的数据。Fdev 越大,信号带 宽越大,对频率稳定度要求没那么高,这个比较好做一些,但是设置上,要注意 中频带宽的设置。频偏小,带宽窄,减少带内干扰,一定意义上提高信噪比,可 以提高一些接收灵敏度, 但是对频率稳定度要求很高,这个在晶体以及频率校准 上需要注意。

433/470/868/915MHz ISM 频段,使用无须申请频点
ISM 频段如下:
频率范围(Hz)
中心频率(Hz)
可行性
6.765–6.795 MHz
6.780 MHz
取决于当地
13.553–13.567 MHz
13.560 MHz

26.957–27.283 MHz
27.120 MHz

40.66–40.70 MHz
40.68 MHz

433.05–434.79 MHz
433.92 MHz

902–928 MHz
915 MHz Region 2 only

2.420–2.4835GHz
2.450 GHz

5.725–5.875 GHz
5.800 GHz

24–24.25 GHz
24.125 GHz

61–61.5 GHz
61.25 GHz
取决于当地
122–123 GHz
122.5 GHz
取决于当地
244–246 GHz
245 GHz

2.4GHz频段为各国共同的ISM频段。因此无线局域网、蓝牙、ZigBee等无线网络,均可工作在2.4GHz频段上。

文章来源: blog.csdn.net,作者:悟空胆好小,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:blog.csdn.net/xushx_bigbear/article/details/123057027

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