Informație

Interfață radio Bluetooth, modulație și canale amp

Interfață radio Bluetooth, modulație și canale amp


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Interfața radio Bluetooth oferă o formă simplă, dar foarte eficientă de conectivitate wireless.

Interfața fără fir Bluetooth a fost concepută pentru a oferi performanțe fiabile chiar și în fața interferențelor de la alte dispozitive care utilizează aceleași frecvențe.

Ca și alte tehnologii, inclusiv Wi-Fi și multe alte dispozitive care utilizează aceleași frecvențe, este necesară o funcționare fiabilă, iar interfața radio Bluetooth a fost concepută pentru a oferi acest lucru.

Elementele de bază ale interfeței radio Bluetooth

Interfața radio Bluetooth utilizează o serie de tehnici și formate de semnal pentru a-i permite să funcționeze în mod fiabil. Folosește frecvențe în banda ISM de 2,4 GHz și folosește o tehnică numită salt de frecvență în care semnalul se deplasează de la o frecvență la alta la intervale regulate.

Cu mulți alți utilizatori pe banda ISM de la cuptoarele cu microunde la Wi-Fi, operatorul de saltare permite evitarea interferențelor de către dispozitivele Bluetooth. O transmisie Bluetooth rămâne doar pe o anumită frecvență pentru o perioadă scurtă de timp și, dacă există prezența unei interferențe, datele vor fi retrimise mai târziu, atunci când semnalul s-a schimbat pe un canal diferit, care este probabil să fie liber de alte semnale interferente.

Standardul folosește o rată de salt de 1600 de salturi pe secundă, iar sistemul saltează pe toate frecvențele disponibile utilizând o secvență de salt pseudo-aleatorie predeterminată bazată pe adresa Bluetooth a nodului master din rețea ..

În timpul dezvoltării standardului Bluetooth, sa decis să se utilizeze sistemul de salt de frecvență, mai degrabă decât o abordare directă a spectrului de frecvențe răspândite, deoarece este capabil să funcționeze pe o gamă dinamică mai mare. Dacă s-ar utiliza tehnici de spectru răspândit de secvență directă, atunci alți emițători mai apropiați de receptor ar bloca transmisia necesară dacă este mai departe și mai slabă

Interfața radio Bluetooth utilizează, de asemenea, o tehnică de modulație numită Gaussian Frequency Shift Keying, GFSK. Această formă de modulație este eficientă din punct de vedere spectral și permite, de asemenea, utilizarea unor amplificatoare de putere radio eficiente, economisind astfel durata de viață a bateriei.

Modulație Bluetooth

Formatul ales inițial pentru Bluetooth în versiunea 1 a fost tastarea de schimbare a frecvenței Gaussian, GFSK, cu toate acestea, cu cerința unor rate de date mai mari, au fost introduse două forme de tastare de schimbare de fază pentru Bluetooth 2 pentru a oferi capacitatea de date îmbunătățită, capacitatea EDR.

Tastarea de schimbare a frecvenței Gaussian: Când GFSK este utilizat pentru forma aleasă de modulație Bluetooth, frecvența operatorului este modificată pentru a transporta modulația. Unul binar este reprezentat de o abatere de frecvență pozitivă și un zero binar este reprezentat de o abatere de frecvență negativă. Semnalul modulat este apoi filtrat folosind un filtru cu o curbă de răspuns gaussiană pentru a se asigura că benzile laterale nu se extind prea departe de ambele părți ale purtătorului principal. Făcând acest lucru, modulația Bluetooth atinge o lățime de bandă de 1 MHz cu cerințe stricte de filtrare pentru a preveni interferențele pe alte canale. Pentru o funcționare corectă, nivelul BT este setat la 0,5, iar indicele de modulație trebuie să fie între 0,28 și 0,35.

Tastare de fază: Tastarea prin schimbare de fază este forma de modulație Bluetooth utilizată pentru a permite rate de date mai mari realizabile cu Bluetooth 2 EDR (Enhanced Data Rate). Sunt utilizate două forme de PSK:

  • π / 4 DQPSK: Aceasta este o formă de tastare de fază cunoscută sub numele de tastare de fază diferențială π / 4. Permite atingerea ratei brute de date de 2 Mbps.
  • 8DPSK: Această formă de modulare Bluetooth este tastarea cu opt puncte sau cu 8 arii. Este utilizat atunci când condițiile de legătură sunt bune și permite atingerea unor rate de date brute de până la 3 Mbps.

Capacitatea îmbunătățită a ratei de date pentru modularea Bluetooth este implementată ca o capacitate suplimentară, astfel încât sistemul să rămână compatibil înapoi.

Schemele de modulare Bluetooth și formatul general nu se pretează la transportarea unor rate de date mai mari. Pentru Bluetooth 3, ratele de date mai mari nu se realizează prin schimbarea formatului modulației Bluetooth, ci prin lucrul în cooperare cu un strat fizic IEEE 802.11g. În acest fel, se pot realiza rate de date de până la aproximativ 25 Mbps.

Niveluri de putere Bluetooth

Puterile emițătorului pentru Bluetooth sunt destul de mici, deși există trei clase diferite de ieșire, în funcție de utilizarea anticipată și de intervalul necesar.

Clasa de putere 1 este proiectată pentru comunicații pe distanțe lungi de până la aproximativ 100m dispozitive, iar aceasta are o putere de ieșire maximă de 20 dBm.

Urmează clasa de putere 2, care este utilizată pentru ceea ce se numește pentru dispozitive obișnuite cu o rază de acțiune de până la aproximativ 10m, cu o putere maximă de ieșire de 6 dBm.

În cele din urmă, există clasa de putere 3 pentru dispozitivele cu rază scurtă. Bluetooth clasa 3 acceptă comunicarea numai până la distanțe de aproximativ 10cm și are o putere de ieșire maximă de 0 dBm.

Controlul puterii este obligatoriu pentru Bluetooth Clasa 1, dar opțional pentru celelalte, deși utilizarea acestuia este recomandabilă pentru a economisi energia bateriei. Nivelul de putere adecvat poate fi ales în funcție de citirea RSSI, Indicator de semnal de forță recepționat.


Rezumatul claselor de alimentare Bluetooth
ClasăPutere maxima
dBm
Capacitate de control al puterii
120Obligatoriu
24Opțional
30Opțional

Alegerea nivelului de putere Bluetooth și RSSI

Pentru a economisi energia bateriei, trebuie ales cel mai scăzut nivel de putere transmisă, compatibil cu o legătură fiabilă. Presupunând că controlul nivelului de putere este disponibil, nivelul de putere este ales conform unei citiri RSSI. Dacă indicația RSSI scade sub un anumit nivel, nivelul de putere Bluetooth poate fi mărit pentru a aduce nivelul RSSI la un nivel acceptat.

Valoarea oricărei cifre RSSI este arbitrară, deoarece este utilizată pur și simplu pentru a furniza o indicație a momentului în care nivelul semnalului și, prin urmare, nivelul de putere transmis trebuie să fie mărit sau scăzut.

Specificația Bluetooth definește o rată de eroare de biți maximă de 0,1% și aceasta echivalează cu o cerință minimă pentru sensibilitatea la recepție de -70dBm. Aceste cifre pentru sensibilitate conduc apoi la distanțele realizabile pentru diferitele niveluri de putere, deși receptoarele de astăzi sunt în general mai sensibile decât cele care au fost utilizate pentru stabilirea specificațiilor la lansarea sa ..

Interfața radio Bluetooth a fost dezvoltată pentru a oferi o interfață rezistentă care ar putea funcționa într-un mod eficient spectral alături de alte aplicații din banda ISM de 2,4 GHz sau bandă fără licență. Interfața radio a fost, de asemenea, proiectată pentru a permite circuitelor care transmit semnalele să funcționeze într-un mod eficient, permițând astfel o durată lungă de viață a bateriei.

Subiecte de conectivitate wireless și prin cablu:
Noțiuni de bază despre comunicații mobile 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 Telefoane fără fir DECT NFC - Comunicare în câmp aproape Fundamentele de rețea Ce este CloudEthernetDate serialeUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Reveniți la Conectivitate wireless și cablată


Priveste filmarea: VW Passat 2008 CAN-Bus Adapter: Install Guide (Mai 2022).