接收性能练习 2

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那么在 smartRF studio 当中呢 可以很容易的把开发板设置到 sniff mode 那么如下图所示 在 sniff mode 这个 tab 里边呢 有几个需要设置的地方 一个是 preamble 的长度 还有就是 signal detection 的一个模式 一个是用 RSSI 来做 signal detection 还有用 preamble 做 signal detection 那么当你选择一个设置一个 比如说在我们预设的这种设计当中 选择一个有一定的 symbol rate symbol rate 的情况下呢 会给出一个默认的 preamble 的长度 那么这个长度一般是已经是优化 最优化的 那么这时候可以给出一个 这个这个软件呢 smartRF studio 会给出一个平均的 在没有接收到 Packet 时候的一个电流 也同时这个下图 这个下面这个图给出了一个模拟的一个 它的这个电流消耗的情况 测量情况 模拟出来的 那么这个电流就相当于在没有接收到信号的时候 这个中间的一个电流 就在这两个 peak 之间的这个平均电流 通过这个 dutycycle 的这个时间呢 可以计算出来出来总的一个平均电流 那么我们经过测量呢发现 smartRF studio 这个模拟出来的这个电流消耗 跟实际测量都是非常接近 所以大家可以直接 如果没有 不想没有 setup 一个物理的测量环境的话 可以直接用 smartRF studio 来估算测量的这个电流消耗 那么你也可以选择 preamble 这种检测模式 去看一下电流消耗 你会发现呢这个 peak 时间呢会增大 会变大一些 所以总的一个平均电流呢会更大 对于 RSSI 的探测模式是平均电流最小的 那么他们俩有各有优缺点 preamble 模式算电流消耗大了 但是它的那个它的那个接收灵敏度会更高一些 RSSI 很省事 探索模式是最省电的 但它灵敏度呢稍微要差一点 那么同时呢他要求在发送端呢 这个 preamble 发送端的 preamble 发送的包的 preamble 长度要长一些 才能够保证准确的探测 那这相当于是在接收端 和发送端来做一个电流消耗的 一个功耗的一个 tradeoff 那么我们测量了一下那个 sniff mode 那个电流消耗 那么设置呢 设置就是在 smartRF studio 当中呢 做了以下的一个设置 preamble length 4 Bytes 然后 Data Rate 1.2kbps RX BW 50kHz 那么测量到的那个 平均的那个接收电流 当没有 packets received 是 0.634mA 这个跟刚才 smartRF studio 给出的 这个比较的话你会发现啊非常的接近 它的 smartRF studio 给出的是 0.676毫安 那么实际测量的甚至还要小一点 那么整个 overall 把这个这些 peak 和下面的这个平坦部分呢平均到一起 这个 RMS 的平均呢是 3.3 毫安 所以这是为什么说 所以这是为什么说 我们是说三毫安的那个电流消耗的 sniff mode 同样你做测试的时候 大家做测试的时候需要设置比较合适的动态范围 这个地方我们设置了一个 在安捷伦这个软件当中设置的是一个 medium range 那个小于一毫安的这个测量范围 如果你是用一个 用示波器想去测量这种动态电流的话 经常会由于你的探头 不支持这么快速的一个动态变化 或者是你接入的探头就会影响这个测量精准度 经常是测不出来 那么建议的是用一个电流探头 就直接不是物理串接在这个线路当中 而是通过磁场去检测电流的方式来 就可以比较准确的测测量电流了 RSSI and CS 这个概念 我们也给大家分享介绍一下 RSSI 呢就是 receiving signal strength indicator 它是在 smartRF studio 当中呢 可以那个 packet receiving 可以直接读出来 那么它是其实是 从一个叫做 RSSI status register 当中一个寄存器当中读出来的 这个寄存器它隔一段时间会更新一次 然后从再把它显示到 smartRF studio 当中 那 CS 呢是 carrier sense 就是一个载波检测 或者是直接理解为信号探测 那么它们都是跟 AGC 相关的 就是一个接收端里面的一个功能模块 automatic gain control 这个模块 那么下面这个图呢 显示了这个一个工作机制 就是当我一个接收端的电流消耗 是这个黄色线 它从一个接收进入一个接收模式 那么电流消耗会上去 那么到一定时候 一定时间段了 这个 CS_VALID 里的这个这个信号变高 变高之后就表示去 CS 去探测 carrier sense 一探测发现没有 没有在空中没有信号 它就把这接收关闭 那么重新进入进入一个 idle 的模式 了解更多的信息 关于这个机制呢 可以去查阅我们的 DN510 或者 DN505 介绍这个 RSSI 和 CS 之间的这个工作机制 还有对 RSSI 的这个说明和解释 另外嗯 CS 呢在这儿是就是 在这图中呢就是说当 RSSI 大于某个值的时候 在这图中呢就是说当 RSSI 大于某个值的时候 CS 就会把它置高就进行检测 检测看是不是有给我通信的信号进来 如果没有的话 再把那个接收端再关闭 离开接收状态 selectivity and blocking 这个也是我们 CC1120 这个 performance 的一个重要的性能 那 selectivity 是什么意思呢 就是如下图所示 我们这个绿色信号是我们 我们的那个想要的信号 它正在发送过来 我们想接收到它 但是可能在临近信道 当有一些干扰的源 比如说或者是其它的通讯 其它的通讯节点用了附近的信道 甚至包括相隔两个信道的那个信号 那么当这些信号大到一定强度 它会干扰到这个 想要的这个信道里面的信号接收的灵敏度 那么 selectivity 就代表着 我对这种邻近和信道的干扰的抑制的能力 而 blocking 是指比较远的 这个我们的信道频带之外 比如说 470 到 510 这个是由这个通讯频带 在它外面 比如说有一个我们通讯设备方面 旁边有一个手机基站啊 在 900 多兆的手机基站 它的功率强到一定程度之后 也会干扰到我们 这个有设定信道类的通信 那么对这个干扰的抑制能力呢 叫做 blocking 那么大家可以看可以了解 可以想到随着物联网 和无线通讯的不断的发展 通讯设备越来越多 干扰环境也会越来越恶劣 干扰环境也会越来越恶劣 干扰源会比较多 有的甚至是很近 信号强度很强 那下面这个图来说明了一下 selectivity 它到底是会怎样 来影响到我们的测那个接收性能 那么有两个假设有我们这个 TI Sub-1GHz Performance Line 的 一个接收端 那么有另外的一个竞争对手的一个接收端 大家在没有干扰的情况下 大家在没有干扰的情况下 都能够这个绿色的信号都能够接收到 但是当有干扰信号的时候 一旦干扰信号超过了这个抑制壁垒 这壁垒呢就是 selectivity 如果 selectivity 如果不够好的话 比如说在这个这种情况 超过了这个屏蔽干扰源的这个壁垒 它就会进入到我们 有用的信号通讯信号的这个频道 把有用的信号淹没掉 如果 selectivity 很好 就能够抑制掉 能够容忍很强的干扰源 直到它超过我们的这个 selectivity 的限制 那这一段话说明 就是如果有 30 个 dB 更大的更好的 selectivity 就意味着在有干扰的情况下 30dB 的接收灵敏度 这意味着呢 32 在直线距离是 32 倍的距离的表现 那这儿就给大家再说明一下 这种共存的原理 比如说我们在有一个通讯网络有这么多节点 比如说像很多智能的电表 无线电表 那通过一个数据接收器来接收 在这两种情况下 假如没有干扰源 大家的通讯范围都很好 但是当一个干扰源在出现的情况下 如果 selectivity 或者是 blocking 这两个性能不够好的话 它的通讯范围会迅速的下降 那么外部的比较远的这些节点就不能接收到了 怎么办呢 只有一个解决方案 就只能加更多的数据收集器加到这个网络当中 这意味着更高的成本 而我们 TI 这个 performance 呢 由于有 selectivity 和 blocing 非常优异的这两个指标 在有比较强甚至很近的干扰源出现的情况下 它的那个接收灵敏度不会打折 这样它的通讯范围也不会缩小 这就意味着可以使用更小的数据收集器 然后能够更远的通讯范围 然后在通讯实际两个节点通讯过程当中 这种重传也会少很多 这就有这就表示更高的一个通讯的那个效率 那么在实验室当中是怎么样 一般是怎么样来评估这个 selectivity 和 blocking 呢 它下面这样一个 可以用下面这个 setup 总的稍微要复杂一点比起之前的 总的一个意思 就是说我有接收端 我输入一个干扰源 同时输入一个有用的信号 同时输入一个有用的信号 我把干扰源有用的信号 把它 fix 在sensitivity 以上 十个 dB 的地方 那不断的增大这个干扰源 直到我接收端接收不到 也就是说 PER 大于 1% 那么这个干扰源 两干扰源发送端接收端 都可以用 smartRF studio 通过 PC 来进行控制 那具体的那种设置啊 setup 那具体的那种设置啊 setup 可以通过这个参考文档去查阅 那么在这个 setup 当中 你可以也要用到一些射频的器件 比如说两个可变的那个衰减器 还需要一个那个 combiner 混合器 还需要一个那个 combiner 混合器 把两个信号混在一起成一路输出 讲了这么多 我们建议大家呢能够自己去 用一个直观的方式 就是去做一下一个范围测试 来感受一下 我们 CC1120 的 performance line Sub-1GHz transiver 的 一个优异的接收灵敏度 那么一个简单的方法 就是把我们 CC1120 这个 Vchip 的这个板子 又叫 Boosterpack 把它安装到 MSP430 Launchpad 上面 如图所示 然后到我们的 wiki 上面去下载 下载一个叫 Simple-Link的一个 demo code 下载进去之后呢 可以进行一个简单的收发包 简单收发包 它可以由两个 led 灯的闪烁 来在这个地方再把这个这个位置 来指示是否有收接收到包 然后就可以拉距离了 我们相关的也做过 我们相关的 video 也放到了网上 录像就是做这个 Range Test 名字就叫做 Vchip CC1120 Kit Range Test 另外刚才讲的那个共存 我们也有个 video 的那个 demonstration 就是说明这个共存的概念 叫 Co-existence Demo 你可以做一下你自己的范围测试 然后把你相应的问题呢 发到 deyisupport 的无线那个板块上面 我们做的这个 Range test 的 范围测试呢距离可以从在上海陆家嘴 有陆家嘴一个我们的公司的 中电大厦到世纪公园 这样一个大约三公里 接近三公里的一个直线距离 中间还穿了一个那个楼的一层比较厚的玻璃 以及一些附近的一些高的楼层的一些阻隔 谢谢大家
课程介绍 共计12课时,1小时9分15秒

【CC1120评估套件指南】CC1120 Sub1G 开发套件动手实践

TI 无线 CC1120 RF Sub1G Sub-1G

    该视频系列基于芯威科技CC1120开发套件,演示了如何使用SmartRF控制软件实现简单的数据包收发,如何理解和测试连续发送模式下的关键参数,如何理解和测试接收状态下的关键参数,以及如何使用抓包工具SmartRF Packet Sniffer。

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