Самодельные Передатчики ISM диапазона (2.4 ГГц, 900 МГц, 430 МГц)
DP1203 - это DSSS с кодом Баркера. “Попрыгунчиком” из этой серии может работать только DP1205.
Код Баркера в XE1203 можно не включать. И прыгать ему никто не мешает. Другое дело, что в 430 МГц каналов не так уж много. Одному прыгать вольготно, а человек 5 уже будут серьезно пересекаться.
Код Баркера в XE1203 можно не включать. И прыгать ему никто не мешает. Другое дело, что в 430 МГц каналов не так уж много. Одному прыгать вольготно, а человек 5 уже будут серьезно пересекаться.
Конечно, можно не включать.
IMHO, прелесть этих двух чипов и состоит в их встроенных “фичах”. Если у XE1203 не включать код Баркера, а у XE1205 не включать FH (“прыжки”), то они (XE1203 и XE1205) превратятся в ничем не приметные маломощные радиоканалы, которых сейчас выпускается, к счастью, не мало.
Это все равно, что купить анализатор спектра от R&S или HP за 50К Евро и по нему слушать УКВ радио.
IMHO, прелесть этих двух чипов и состоит в их встроенных “фичах”. Если у XE1203 не включать код Баркера, а у XE1205 не включать FH (“прыжки”), то они (XE1203 и XE1205) превратятся в ничем не приметные маломощные радиоканалы, которых сейчас выпускается, к счастью, не мало.
Это все равно, что купить анализатор спектра от R&S или HP за 50К Евро и по нему слушать УКВ радио.
Все бы хорошо, да только код баркера поддерживается при скорости 1154 бод, при этом длинна кода 11. Канальная скорость 12,7кбит.
ТАак что для наших применений это опять же не подходит.
IMHO, прелесть этих двух чипов и состоит в их встроенных “фичах”. Если у XE1203 не включать код Баркера, а у XE1205 не включать FH (“прыжки”), то они (XE1203 и XE1205) превратятся в ничем не приметные маломощные радиоканалы, которых сейчас выпускается, к счастью, не мало.
Это все равно, что купить анализатор спектра от R&S или HP за 50К Евро и по нему слушать УКВ радио.
Мы тут говорим об управлении моделями. Код Баркера в ХЕ1203 требует скорости данных 1154 бод. Этого для управления недостаточно. Мы в своем проекте используем 9600 бод и имеем кадр 17 мс (причем структура кадра довольно сильно оптимизирована). Кроме того, декодер Баркера требует лишние 5 мс на синхронизацию.
А прыгучесть ХЕ1203 без Баркера и ХЕ1205 ничем не отличаются.
Мы тут говорим об управлении моделями. Код Баркера в ХЕ1203 требует скорости данных 1154 бод. Этого для управления недостаточно. Мы в своем проекте используем 9600 бод и имеем кадр 17 мс (причем структура кадра довольно сильно оптимизирована). Кроме того, декодер Баркера требует лишние 5 мс на синхронизацию.
А прыгучесть ХЕ1203 без Баркера и ХЕ1205 ничем не отличаются.
В первую очередь рассматриваю XE1203/1205 как альтернативный вариант радиоканала для телеметрии.
Что касается радиоуправления - полагаю, что 9600 бод и 17 мс кадр это более чем достаточно для 8 каналов пропорционального управления с текущей точностью. Причем если передавать только транзакции каналов, его емкость будет избыточна.
Если же отключать “прыжки” и код Баркера - получаем легко подавляемый радиоканал управления.
Вопрос - какой смысл тогда в применении XE1203/1205?
Вопрос - какой смысл тогда в применении XE1203/1205?
Карен, смысл есть. Может быть, правда, для каждого свой. Например, нам с Алксандром уход на цифровой канал в 430 позволил полностью избавиться от помех от электродвигателя и прочей бортсети. На 35 и 40 FM ни заземление, ни ферриты, ни прочие танцы с бубном не помогли, хотя мы очень старались. Далее, в 430 короткие антенны и частотный ресурс шире. И, самое главное, есть возможность реализовать обратный канал и систему защиты канала. Я не говорю, что не надо использовать расширение спектра или прыжки, как раз защитой канала мы планируем заниматься. И было бы очень интересно в данной теме это обсудить. Но только обоснованно и конструктивно. Заявления, что 1205 прыгает лучше, чем 1203 или что скорости 1 кбод достаточно для управления или общие рассуждения о каких-то транзакциях и избыточности кадра 17мс я, при всем уважении, обоснованными признать не могу.
Что касается кадра. Если это кому-то интересно, я могу выложить структуру нашего кадра и выслушать критику и предложения по ее улучшению.
Карен, смысл есть. Может быть, правда, для каждого свой. Например, нам с Алксандром уход на цифровой канал в 430 позволил полностью избавиться от помех от электродвигателя и прочей бортсети. На 35 и 40 FM ни заземление, ни ферриты, ни прочие танцы с бубном не помогли, хотя мы очень старались. Далее, в 430 короткие антенны и частотный ресурс шире. И, самое главное, есть возможность реализовать обратный канал и систему защиты канала. Я не говорю, что не надо использовать расширение спектра или прыжки, как раз защитой канала мы планируем заниматься. И было бы очень интересно в данной теме это обсудить. Но только обоснованно и конструктивно. Заявления, что 1205 прыгает лучше, чем 1203 или что скорости 1 кбод достаточно для управления или общие рассуждения о каких-то транзакциях и избыточности кадра 17мс я, при всем уважении, обоснованными признать не могу.
Что касается кадра. Если это кому-то интересно, я могу выложить структуру нашего кадра и выслушать критику и предложения по ее улучшению.
Вадим, давайте вернемся к вопросу темы - мы обсуждаем радиоканал для радиоуправления.
Пока оставим обсуждение структуры кадра - это выходит за рамки обсуждаемой темы и полагаю, что Вы его (структуру кадра) наверняка оптимизировали.
Определимся с главными требованиями к радиоканалу:
- первое - безошибочная передача данных в реальных условиях радиообстановки крупного города (например Москва)
- второе - гарантированная дистанция канала управления “земля - воздух” (максимум 2 км)
Два этих требования можно решать разными путями с той или иной степенью интегрального качества:
- увеличить энергетику радиоканала, т.е. увеличить мощность передатчика - но здесь есть ограничения в виде 10 мВт для 430 МГц и 100мВт для 2400 МГц - подошли к пределу (у кого нет других разрешений)
- выбрать наиболее оптимальные частотные диапазоны (430 / 2400 МГц)
- выбрать оптимальные виды модуляции
- выбрать оптимальные протоколы для безошибочной передачи данных в канале
- использовать параллельные каналы радиосвязи на разных частотах со схемой арбитража
Вы применили XE1205 на диапазоне 433 МГц (пункт 2) - это правильный шаг от традиционных 35/40 МГц. Но в режиме без “прыжков” она ничем не отличается от других узкополосных маломощных радиоканалов - т.е. ее преимущества используются не полностью. То есть выполнен только один из предложенных вариантов требований. Именно в этом была суть моего сообщения.
Зная, с какими мощностями на этом дипазоне (433 МГц) в Москве работают различные радиосредства, могу ответственно утверждать, что переход в таком виде на этот диапазон не принесет положительных результатов по самому главному пункту - “безошибочная передача данных в реальных условиях радиообстановки крупного города”.
Полагаю, что задача нашего обсуждения именно поиск комплексных инженерных решений для обеспечения указанных требований к радиоканалу управления. Если Вы планируете в дальнейшем заниматься встроенными “фичами” XE1203/1205 - то интересно было бы обсудить и провести сравнительные испытания в реальном эфире.
Мне кажется, что можно достаточно уверенно утверждать одно - стандартные средства передачи данных (типа зигби) совершенно не предназначенны для выполнения данной задачи. Когда такой радиоканал один в поле - то конечно проблем нет, но с точки зрения помехозащищенности совершенно не подходит. Нужна нестандартность, потому что обычные средства передачи данных решают задачу передачи с приорететом на ДОСТАВКУ, а нам требуется приоретет на ВРЕМЯ ДОСТАВКИ.
Что касается кадра. Если это кому-то интересно, я могу выложить структуру нашего кадра и выслушать критику и предложения по ее улучшению.
Было бы очень интересно.
Мне кажется, что можно достаточно уверенно утверждать одно - стандартные средства передачи данных (типа зигби) совершенно не предназначенны для выполнения данной задачи. Когда такой радиоканал один в поле - то конечно проблем нет, но с точки зрения помехозащищенности совершенно не подходит. Нужна нестандартность, потому что обычные средства передачи данных решают задачу передачи с приорететом на ДОСТАВКУ, а нам требуется приоретет на ВРЕМЯ ДОСТАВКИ.
Александр, не могу согласиться ни с первым, ни со вторым утверждением.
Доказательство по первому утверждению - это уже выпускающиеся системы РУ с радиоканалом на 802.15.4, а также 16 частотных поддиапазонов по 5МГц, кодовое разделение, и очень ограниченная зона покрытия на 2.4 ГГц, чтобы учитывать внешние городские источники на загородном летном поле.
Относительно второго утверждения - нестандартности - нестандартность протокола может несколько усложнить задачу захвата управления и похищения модели - и только. Нестандартность никак не влияет на безошибочность передачи информации.
Давайте рассмотрим на Вашем примере - XE1205 на 433 МГц со своим внутренним протоколом управления.
Так как XE1205 работает в узкой полосе частот и без “прыжков”, то любая несущая на данной частоте приведет к сбою управления и потере модели (то есть то, что мы сейчас имеем иногда на диапазонах 35 и 40 МГц). В соответствии с решением ГКРЧ Вы не можете иметь выходную мощность более 10 мВт на этом диапазоне, что тоже сильно ограничивает зону гарантированного управления. Для организации канала ARQ у Вас нет времени при узкополосном режиме.
Под любой несущей понимается любая радиопередача в этом диапазоне, который пренадлежит радиолюбителям (430-440МГц), использующим р/станции с мощностью 40 Вт и более, а также многоэлементные направленные антенны (сравните энергетику 40 Вт и направленную антенну и Ваши 10мВт с 0 дБ антенной). Кроме того, в диапазоне 433.9 +/-0.2 МГц выдаются лицензии на различные радиосредства личной связи и сигнализации, которые иногда на практике могут иметь весьма значительную мощность.
В результате модель с таким радиоканалом может быть сбита ничуть не сложнее, чем модель на 35/40 МГц от таксистской радиостанции. Готов продемонстрировать Вам на практике все вышесказанное.
Александр, не могу согласиться ни с первым, ни со вторым утверждением.
Доказательство по первому утверждению - это уже выпускающиеся системы РУ с радиоканалом на 802.15.4, а также 16 частотных поддиапазонов по 5МГц, кодовое разделение, и очень ограниченная зона покрытия на 2.4 ГГц, чтобы учитывать внешние городские источники на загородном летном поле.
О какой аппаратуре идет речь? вроде на 802.15.4 никто серийную аппаратуру не делает.
физический доступ к радиоканалу стандарта 802.15.4 осуществляется не через кодовое разделение, а через CSMA (контроль несущей). Никакого кодового разделения (т.е. CDMA) там нет. Да, система широкополосная. Но в любой момент времени в одном частотном канале имеет право работать только один передатчик.
Так как XE1205 работает в узкой полосе частот и без “прыжков”, то любая несущая на данной частоте приведет к сбою управления и потере модели (то есть то, что мы сейчас имеем иногда на диапазонах 35 и 40 МГц). В соответствии с решением ГКРЧ Вы не можете иметь выходную мощность более 10 мВт на этом диапазоне, что тоже сильно ограничивает зону гарантированного управления. Для организации канала ARQ у Вас нет времени при узкополосном режиме.
Смена рабочей частоты - это в планах на дальнейшее развитие. Пока эксперемент показал что качество связи лушче чем на 35/40МГц.
Иметь больше 10мВт для станций 433-447 вобще-то можно (протокол ГКРЧ № 06-18), но для бОльших мощностей выдвигаются вполне серьезные требования по качеству радиоканала. И на готовых однокристальных приемопередатчиках их не получить. И эти решения уже будут слишком сложны. Приходится искать компромисы.
Но если уж сильно придерживаться закона - то в соответствии с “Приложение 5 к решению ГКРЧ от 7 мая 2007 г. № 07-20-03-001 Устройства управления моделями” для РУ выделено только
26,957-27,283 МГц
28,0-28,2 МГц
40,66-40,7 МГц
так что все равно - куда не приткнись это все вне закона 😉
Но я с Вами согласен в том, что 2,4 действительно боле интересен изза ограниченности распростронения радиоволн, фактически в зоне прямой видимости. И там вроде нет разрешений на использование мощных передатчиков, т.е. отсутствуют легальные мощные передатчики.
О какой аппаратуре идет речь? вроде на 802.15.4 никто серийную аппаратуру не делает.
На модулях стандарта 802.15.4 делает аппаратуру XPS (XPS site) и, по непроверенным данным, Futaba.
физический доступ к радиоканалу стандарта 802.15.4 осуществляется не через кодовое разделение, а через CSMA (контроль несущей). Никакого кодового разделения (т.е. CDMA) там нет. Да, система широкополосная. Но в любой момент времени в одном частотном канале имеет право работать только один передатчик.
😁 Если это бы было бы правдой, то в конференц-зале или гостинице или аэропорту по WiFi и BlueTooth работало бы только 4-8 устройств (которые тоже в диапазоне 2.4 ГГц), а остальные бы ждали. К счастью это не так.
Суть заключается в том, что в 802.15.4 используется DSSS. В основе модуляции DSSS перемножение псевдошумового полинома на поток данных от кодера РУ. Меняя полином (код) можно обеспечить ОДНОВРЕМЕННУЮ работу множества станций в ОДНОМ частотном поддиапазоне. Собственно сам процесс Binding и есть синхронизация полиномов. Поэтому я и говорил о кодовом разделении, а не о CDMA.
Теперь относительно доступа к каналу - используется CSMA/CA, НО (это важно) анализ занятости канала происходит после декодера полинома, т.е. после того как произошла синхронизация. Если синхронизация в приемном канале есть, это значит, что полиномы (коды) совпали и канал занят. Если же в канале присутствует сигнал с отличным от находящегося в приемнике полинома, то считается, что канал свободен и передача будет осуществлена. Именно за счет этого и обеспечивается одновременная работа сотен устройств WiFi и BlueTooth на одном диапазоне в одном месте.
Смена рабочей частоты - это в планах на дальнейшее развитие. Пока эксперемент показал что качество связи лушче чем на 35/40МГц.
Согласен, что качество связи (читай отношение количества ошибок к переданному) на диапазоне 430 МГц будет выше, чем на 35/40 МГц. Однако если перейдете на 2400 МГц увидите, что там качество будет еще выше. Тридцать лет назад, когда мы делали аппаратуру пропорционального РУ на диапазоны 144 и 430 МГц они (диапазоны) были настолько чистые, что можно было использовать даже сверхрегенеративные приемники с задавленной чувствительностью. Сейчас ситуация на этих диапазонах стала значительно хуже.
Однако, на мой взгляд, речь должна идти не о качестве связи (плохое качество может внести только небольшую задержку в управление), а о предотвращении потери управления моделью. И данном случае решения на 2.4 ГГц с DS/FH будут существенно эффективнее (в связи с вышесказанным).
Суть заключается в том, что в 802.15.4 используется DSSS. В основе модуляции DSSS перемножение псевдошумового полинома на поток данных от кодера РУ. Меняя полином (код) можно обеспечить ОДНОВРЕМЕННУЮ работу множества станций в ОДНОМ частотном поддиапазоне.
А можно ссылку на пункты стандарта 802.15.4, описывающие эти чудесные возможности кодового разделения? Все что я вижу про DSSS, это п.6.5. где действительно говорится о расширении спектра в 64 раза, но с помощью стандартных ПСП (6.5.2.3). Т.е. все станции 802.15.4 будут отлично друг друга слышать, кодового разделения между ними нет и остается только 16 частотных каналов. Другое дело, что DSSS по 802.15.4 обеспечивает помехозащищенность от других сетей/стандартов, но не от 802.15.4.
А можно ссылку на пункты стандарта 802.15.4, описывающие эти чудесные возможности кодового разделения? Все что я вижу про DSSS, это п.6.5. где действительно говорится о расширении спектра в 64 раза, но с помощью стандартных ПСП (6.5.2.3). Т.е. все станции 802.15.4 будут отлично друг друга слышать, кодового разделения между ними нет и остается только 16 частотных каналов. Другое дело, что DSSS по 802.15.4 обеспечивает помехозащищенность от других сетей/стандартов, но не от 802.15.4.
Вадим, согласен. Смена ПСП, которая весьма полезна, была в другом стандарте. Посмотрел стандарт 802.15.4 - действительно нельзя менять ПСП, т.е. модуль не будет слышать WiFi и BlueTooth, но будет слышать остальные устройства 802.15.4 и ждать освобождения канала. Тогда с появлением новых передатчиков 802.15.4 на том же 5 МГц частотном канале эффективная скорость будет падать пропорционально количеству передатчиков. Это не приведет к “морковке”, но увеличит время реакции на команды.
С учетом высокой скорости 250 кбит/c можно говорить о 3-4 пользователях на 5 МГц частотном канале. Т.е. с учетом 16 частотных каналов общее количество передатчиков может быть 48-64, что более чем нормально.
Главное, что появление нового неучтенного передатчика не вызовет креш модели, находящейся в воздухе.
Более правильно 802.15.4 использовать для телеметрии.
Было бы очень интересно.
Сруктура кадра в нашем проекте
rcproject.narod.ru/rfch/rfchan_frame.htm
А по Спектруму есть у кого-нибудь какая-нибудь информация по структуре кадра и вообще по протоколу ?
В начале этой ветки ссылка на рцгруп там по спектруму.
А подскажите стоит ли заводиться с такими девайсами
www.kosmodrom.com.ua/data/telecontroli/rrf1.php
www.kosmodrom.com.ua/data/telecontroli/rrfq1.php
www.kosmodrom.com.ua/data/telecontroli/rtfq1.php
www.kosmodrom.com.ua/data/telecontroli/rxq1.php
c трансивером понятно, без дуплексера тяжеловато будет пристроить доп. усилитель мощности, а остальные варианты? и стоит ли делать на тх направленную антенну, ну хотя бы 2-3-х элементный яги?
…В начале этой ветки ссылка на рцгруп там по спектруму.
Да там вроде не настолько подробно, чтобы совместимое самим сделать можно было ( или плохо искал ? ).
А китайцы вроде уже делают…
Что касается кадра. Если это кому-то интересно, я могу выложить структуру нашего кадра и выслушать критику и предложения по ее улучшению.
я тут с предложением 😃
Смотрю все каналы управления передаются в чистом виде, в то время как можно передавать в одном полукадре допустим четные каналы управления и приращения нечетных каналов. Соответственно в следующем полукадре передавать значения нечетных каналов и разницы четных каналов управления. Тогда за один полукадр передаецца информация об изменениях всех каналов управления. Т.е. время обновления инфы о каналах управления не 18мс а 9мсекунд. Кроме того длина полукадра уменьшится ввиду того что ненужно передавать 9 бит информации о канале . а достаточно передать только 4 бита информации о разнице в канале.
Так реализовано было вроде в PCM1024.
Еще, я так понял что S биты введены для исключения длинных (до 8) последовательностей одинаковых символов.
Это я так понимаю требование чипа к постоянной составляющей кодовой последовательности. В своем протоколе я просто поток данных инвертировал от полукадра к полукадру. Таким образом я выдерживал коммулятивную постоянную составляющую на уровне нуля в течении двух кадров. -(это просто идея которая у меня очень хорошо реализовалась ввиду временного кодирования). При кодировании уровнем получится тоже самое но просто на большем периоде времени.
А подскажите стоит ли заводиться с такими девайсами
c трансивером понятно, без дуплексера тяжеловато будет пристроить доп. усилитель мощности, а остальные варианты? и стоит ли делать на тх направленную антенну, ну хотя бы 2-3-х элементный яги?
Не самые выдающиеся хар-ки, слабоватая мощность, полоса пропускания большая, чутье низкое, фиксированная частота. в общем это для охранок и тд.
Направленную антенну - в любом случае смысла нет. Выиграете от силы единицы дБ (если повезет с конструктивом 😃), что в дальности и качестве связи с движущимся объектом заметно не будет.
Тогда за один полукадр передаецца информация об изменениях всех каналов управления. Т.е. время обновления инфы о каналах управления не 18мс а 9мсекунд.
В любом случае, время обновления не может быть быстрее периода PPM, так что обновление не быстрее PPM.
А вот скорость доставки - зависит от кодирования.