(1)(1.13) SiK无线电高级配置(七)

文章目录

前言

[17 技术细节](#17 技术细节)

[18 名词解释](#18 名词解释)


前言

本文提供 SiK 遥测无线电(SiK Telemetry Radio)的高级配置信息。它面向"高级用户"和希望更好地了解无线电如何运行的用户。


17 技术细节

在评估该无线电是否符合当地法规时,了解其使用的技术可能会有所帮助。

固件采用同步自适应时分复用(TDM)技术实现跳频扩频(FHSS)。

具体来说,无线电会将 MIN_FREQ+delta 和 MAX_FREQ-delta 之间的频率范围划分为NUM_CHANNELS 信道。"delta"值是一个保护范围,以确保我们远离允许频段的边缘。保护范围设置为半个通道宽度。通道宽度定义为:

channel_width = (MAX_FREQ - MIN_FREQ) / (NUM_CHANNELS+2)

此外,无线电会使用基于 NETID 的随机种子将基频偏移最多一个信道。这意味着使用不同 NETID 编号的两个无线电使用的频率会略有不同。

无线电使用 GFSK(高斯频移键控)在特定频率上进行传输。

TDM 的工作原理是根据 16 微秒刻度的倍数将时间分成若干个片段。时间切分的目的是使任何频率的最长停留时间为 0.4 秒(这符合美国的规定)。TDM 算法的工作原理如下:

  • EEPROM 参数决定了一组 TDM 参数,特别是发送窗口和静音周期,两者都以 16 微秒为单位。你可以使用 ATI6 查看结果;
  • 传输窗口按比例调整,以便传输 3 个全尺寸数据包;
  • 对于给定的数据速率,静默期等于数据包延迟的两倍;
  • 两个无线电设备通过在所有数据包中添加 13 比特的时间戳信息来自动同步时钟。时间戳以 16 微秒为单位;
  • 每台无线电设备只有在 "轮到自己 "时才会发射信号。因此,一台无线电会有一个发射窗口的时间,然后会有一段静默期,此时两台无线电都不发射,然后轮到另一台无线电。我们从未遇到过两台无线电同时发射的情况;
  • 发送通道根据 NETID 编排成随机序列;
  • 在每个完整的 TDM 轮次中,频率会在静音期间两次切换到下一个信道;
  • 不传输数据时,通过串行端口输入的数据在 2048 字节缓冲器中缓冲;
  • 为防止缓冲区获得过多数据(增加延迟并有溢出风险),无线电设备会向连接设备发送缓冲区已满的信息。ArduPilot 会调整少量遥测速率,以保持合理的缓冲数据量;
  • TDM 算法也是自适应的,也就是说,当轮到无线电 A 发送信息时,它可以向无线电 B 发送一个小标记,表示"我现在不需要发送任何信息,你可以使用我剩余的时间片"。这就是链路自动平衡非对称负载的方式;
  • 在最初搜索另一部无线电设备时,以及在失去链路的任何时候,无线电设备都会进入一种模式,即接收频率移动非常缓慢,但发射频率以正常速率移动。这样,两台无线电设备就能找到对方,实现初始时钟同步。这需要多长时间取决于信道数、空中数据速率和数据包丢失率。

在某些地区,你可能需要了解每个信道内辐射能量的分布情况。这取决于多种因素,但主要是 GFSK 调制所使用的频率偏差。下面的公式可以估算出频率偏差:

frequency_deviation = air_data_rate * 1.2 min freq deviation = 40 max freq deviation = 159

其中,频率偏差以千赫为单位,空气数据速率以千位/秒为单位。

18 名词解释

FHSS,跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum)在同步、且同时的情况下,接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号,对于一个非特定的接受器,FHSS 所产生的跳动讯号对它而言,也只算是脉冲噪声。FHSS 所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或 One-to-Many 的非重复的频道,并且这些跳频讯号必须遵守 FCC 的要求,使用 75 个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为 400ms。

在现有的 DS/CDMA 系统中,远近效应是一个很大的问题。由于大功率信号只在某个频率上产生远近效应,当载波频率跳变到另一个频率时则不受影响,因此跳频系统没有明显的远近效应,这使得它在移动通信中易于得到应用和发展。在数字蜂窝移动通信系统中,如果链路间采用相互正交的跳频图案同步跳频,或者采用低互相关的跳频图案异步跳频,可以使得链路间的干扰完全消除或基本消除,对提高系统的容量具有重要意义。此外,跳频是瞬时窄带系统,其频率分配具有很大的灵活性,在现有频率资源十分拥挤的条件下,这一点具有重要意义。

相关推荐
冬奇Lab1 小时前
开源项目第244期:高性价比人生指南 —— 767 条建议,每条写明成本、收益、证据等级和原始出处
开源·资讯
Imagination官方博客4 小时前
从开源驱动到完整软件栈:Imagination 助力 RISC-V 图形生态发展
开源·risc-v
袋鼠云数栈4 小时前
让 SQL 解析不再重复造轮子:SqlParserX 正式开源
数据库·人工智能·sql·开源·数据治理
程序员老赵5 小时前
Docker 部署 Hue:轻松搭建数据库与数据仓库 SQL 查询平台
sql·docker·开源
樊小肆5 小时前
睡前丢给它三张工单,早上收代码和账单:我开源了一个 DeepSeek 驱动的 AI 编码助手
开源·ai编程·deepseek
SelectDB技术团队7 小时前
Snowflake 的开源替代怎么选:能力对照、三条部署路径与迁移执行
大数据·数据库·云原生·开源·snowflake·apache doris
sxgzzn7 小时前
如何有效进行电缆绝缘状态检测与变压器局部放电监测?
无人机·开关柜局放在线监测·gis局放在线监测·矿用高压电缆绝缘故障检测装置·光伏运维管理系统
wflynn7 小时前
GitHub 日榜趋势速报 | 2026-10-21
开源·github
葫三生8 小时前
关于三生原理系列被技术开发社区批量收录或引发策展边界讨论的一种思考
大数据·人工智能·深度学习·算法·机器学习·数据挖掘·开源
jay神9 小时前
基于 YOLOv8 的无人机识别与检测系统
人工智能·深度学习·yolo·计算机视觉·无人机·课程设计·计算机毕业设计