Informacije

Radijski vmesnik Bluetooth, modulacija in ojačevalni kanali

Radijski vmesnik Bluetooth, modulacija in ojačevalni kanali


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.

Radijski vmesnik Bluetooth omogoča enostavno, a zelo učinkovito obliko brezžične povezave.

Brezžični vmesnik Bluetooth je bil zasnovan tako, da zagotavlja zanesljivo delovanje tudi ob motenjih drugih naprav, ki uporabljajo enake frekvence.

Kot druge tehnologije, vključno z Wi-Fi in številnimi drugimi napravami, ki uporabljajo enake frekvence, je potrebno zanesljivo delovanje, zato je zasnovan tudi radijski vmesnik Bluetooth.

Osnove radijskega vmesnika Bluetooth

Radijski vmesnik Bluetooth uporablja številne tehnike in formate signalov, ki mu omogočajo zanesljivo delovanje. Uporablja frekvence v pasu 2,4 GHz ISM in uporablja tehniko, imenovano preskakovanje frekvence, pri kateri se signal v enakomernih intervalih premika z ene frekvence na drugo.

Pri številnih drugih uporabnikih v pasu ISM od mikrovalovnih pečic do Wi-Fi nosilec za poskakovanje omogoča, da se naprave Bluetooth izognejo motnjam. Prenos Bluetooth ostane na določeni frekvenci le kratek čas in če pride do kakršnih koli motenj, se podatki pozneje pošljejo, ko se signal spremeni v drug kanal, ki verjetno ne bo motil drugih signalov.

Standard uporablja hitrost preskakovanja 1600 skokov na sekundo, sistem pa preskoči vse razpoložljive frekvence z uporabo vnaprej določenega psevdonaključnega zaporedja preskakovanja na podlagi naslova Bluetooth glavnega vozlišča v omrežju.

Med razvojem standarda Bluetooth je bilo odločeno, da se uporabi sistem frekvenčnega preskakovanja, ne pa pristop z razširjenim spektrom neposrednega zaporedja, ker lahko deluje v večjem dinamičnem območju. Če bi uporabili tehnike širjenja spektra neposrednega zaporedja, bi drugi oddajniki, ki so bližje sprejemniku, blokirali zahtevani prenos, če je ta bolj oddaljen in šibkejši

Radijski vmesnik Bluetooth uporablja tudi modulacijsko tehniko, imenovano Gaussian Frequency Shift Keying, GFSK. Ta oblika modulacije je spektralno učinkovita in omogoča tudi uporabo učinkovitih radijskih ojačevalnikov, s čimer prihrani življenjsko dobo baterije.

Bluetooth modulacija

Oblika, prvotno izbrana za Bluetooth v različici 1, je bila Gaussovo frekvenčno premikanje, GFSK, vendar sta bili z zahtevo po višjih hitrostih prenosa podatkov za Bluetooth 2 uvedeni dve obliki faznega premikanja, da bi zagotovili izboljšano hitrost prenosa podatkov, EDR.

Gaussova frekvenčna tipkovnica: Ko se za izbrano obliko modulacije Bluetooth uporablja GFSK, se frekvenca nosilca premakne, da prenese modulacijo. Binarni je predstavljen s pozitivnim odstopanjem frekvence, binarna nič pa negativnim odstopanjem frekvence. Nato modulirani signal filtrira s pomočjo filtra z Gaussovo krivuljo odziva, da se zagotovi, da stranski pasovi ne segajo preveč na nobeno stran glavnega nosilca. S tem modulacija Bluetooth doseže pasovno širino 1 MHz s strogimi zahtevami glede filtra, da prepreči motnje na drugih kanalih. Za pravilno delovanje je nivo BT nastavljen na 0,5, indeks modulacije pa mora biti med 0,28 in 0,35.

Fazni premik: Fazijsko premikanje je oblika modulacije Bluetooth, ki se uporablja za omogočanje višjih hitrosti prenosa podatkov, dosegljivih z Bluetooth 2 EDR (Enhanced Data Rate). Uporabljata se dve obliki PSK:

  • π / 4 DQPSK: To je oblika faznega premika, znana kot π / 4 diferencialna fazna tipkovnica. Omogoča doseganje hitrosti prenosa 2 Mbps.
  • 8DPSK: Ta oblika modulacije Bluetooth je osemtočkovna ali 8-arna fazna tipkovnica. Uporablja se, kadar so pogoji povezave dobri in omogoča doseganje hitrosti prenosa podatkov do 3 Mbps.

Izboljšana hitrost prenosa podatkov za modulacijo Bluetooth je uvedena kot dodatna zmogljivost, tako da sistem ostane nazaj združljiv.

Modulacijske sheme Bluetooth in splošni format ne omogočajo večje hitrosti prenosa podatkov. Za Bluetooth 3 višje hitrosti prenosa podatkov ne dosežemo s spreminjanjem formata modulacije Bluetooth, temveč s sodelovanjem s fizično plastjo IEEE 802.11g. Na ta način je mogoče doseči hitrost prenosa podatkov do približno 25 Mbps.

Raven moči Bluetooth

Moči oddajnika za Bluetooth so precej nizke, čeprav obstajajo trije različni razredi izhoda, ki so odvisni od predvidene uporabe in zahtevanega obsega.

Razred napajanja 1 je zasnovan za komunikacije na velike razdalje do približno 100 m naprav in ima največjo izhodno moč 20 dBm.

Sledi razred moči 2, ki se uporablja za naprave z običajnim dosegom z dosegom do približno 10 m z največjo izhodno močjo 6 dBm.

Končno je tu še razred moči 3 za naprave kratkega dosega. Razred Bluetooth 3 podpira komunikacijo le do razdalje približno 10 cm in ima največjo izhodno moč 0 dBm.

Nadzor napajanja je za Bluetooth razreda 1 obvezen, za ostale pa neobvezen, čeprav je za varčevanje z energijo baterije priporočljiva njegova uporaba. Ustrezen nivo moči lahko izberete v skladu z odčitkom RSSI, Indikator prejete moči signala.


Povzetek razredov moči Bluetooth
RazredNajvečja moč
dBm
Zmogljivost nadzora moči
120Obvezno
24Neobvezno
30Neobvezno

Izbira ravni moči Bluetooth in RSSI

Za varčevanje z energijo akumulatorja je treba izbrati najnižjo raven oddane moči v skladu z zanesljivo povezavo. Ob predpostavki, da je na voljo nadzor moči, se raven moči izbere glede na branje RSSI. Če indikacija RSSI pade pod določeno raven, lahko raven moči Bluetooth povišate, tako da se raven RSSI dvigne na sprejemljivo raven.

Vrednost katere koli številke RSSI je poljubna, saj se preprosto uporablja za prikaz, kdaj je treba stopnjo signala in s tem raven oddane moči povečati ali zmanjšati.

Specifikacija Bluetooth določa največjo hitrost bitnih napak 0,1%, kar je enakovredno minimalni zahtevi za sprejemno občutljivost -70dBm. Te številke občutljivosti nato vodijo do razdalj, ki jih je mogoče doseči za različne ravni moči, čeprav so današnji sprejemniki na splošno bolj občutljivi od tistih, ki so bili uporabljeni za izhodišče specifikacije ob zagonu.

Radijski vmesnik Bluetooth je bil razvit za zagotavljanje prožnega vmesnika, ki bi lahko deloval na spektralno učinkovit način skupaj z drugimi aplikacijami v frekvenčnem pasu 2,4 GHz ISM ali brez licenc. Radijski vmesnik je bil zasnovan tudi tako, da vezjem, ki oddajajo signale, omogoča učinkovito delovanje in s tem dolgo življenjsko dobo baterije.

Teme brezžične in žične povezljivosti:
Osnove mobilnih komunikacij 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT brezžični telefoni NFC - Komunikacija na bližnjem terenu Osnove mreženja Kaj je CloudEthernetSerilni podatkiUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Vrnite se na brezžično in žično povezljivost


Poglej si posnetek: Albrecht DR 54 DAB+ Adapter fürs Autoradio (Maj 2022).