Трансивер суб-ГГц на 5 км Опции

[Sergey_Aleksandr...]

Приветствую Встала задача разработать радиотракт с дальностью приёма 5 км на открытой местности. Также предполагается применение в условиях леса (деревья) и города (стены зданий, переотражения и т.п.), но естественно с меньшим радиусом действия. Антенна с круговой диаграммой направленности по горизонту, т.е. один абонент перемещается в пространстве относительно другого.
По моим соображениям для достижения максимальной дальности надо брать частоту пониже. Популярная 433 МГц зашумлена (атвосигнализация и т.п.). Смотрю на частоту 315 МГц. Можно ли её использовать в России? Какая максимальная выходная мощность, те же 10 дБм?
Наткнулся на трансиверы CC1120 и CC1121. Заявляют дальность 10 км (по всей видимости узконаправленная антенна, но тем не менее), неплохая чувствительность приёмника в -125 дБм. Можно ли будет из них выжать дальность в 5 км в диапазоне 315 МГц с мощностью 10 дБм на открытом пространстве с ненаправленной антенной?
Пугает несколько моментов. Во первых сам радиотракт, который я со своим уровнем владения вопросом не посчитаю. С хода никаких апликейшинов от Ti не нашёл. Та же беда с антенной. Может быть кто ткён носом в нужные документы.
Во-вторых в примерах для 169 МГц Ti сплошь и рядом используют компоненты типоразмером 0402, наши монтажники такое не потянут. Возможно ли на таких частотах использовать SMD 0603 или даже 0805?
В-третьих опять таки не уверен, можно ли использовать 315 МГц в России без получения лицензии.
Подводя итог и учитывая, что опыта в ВЧ, радиопередаче и т.п. нет и то, что производство не готово паять такую мелочь спрошу, может быть кто находил уже готовые модули для радиопередачи на большие расстояния? Или есть аналогичные решения других производителей с примерами расчёта радиотракта на 315 МГц. Буду благодарен любой информации.

[SergNK]

Через AVNET, Москва. Только у них прямой выход на Semtech. У нас киты вообще первые в Европе на 433 МГц.

Толку с этих цифр, индустриальный шум куда выше будет. В чутье 0.01 мквольт по антенне я что-то тоже слабо верю

Соотношение S/N до -30 дБ при 0 дБ = -120 дБм. Зависит от длины символа.

[DASM]

Расскажите потом надеюсь. И все равно чудес не жду, судя по построению - копия Силабса 4436, вряд ли последний на порядок, даже двоичный, хуже. По забитию правда хорошо, 100 дБ, но тоже почему-то слабо верится

[Sergey_Aleksandr...]

Хорош бы знать скорость передачи, характер данных, размер данных, как часто надо передавать. Можно ли повторять передачу три раза, для надежности?

Самому бы знать, т.к. ни ТЗ ни чёткой концепции нет, есть только "Чтобы всё было красиво, дёшево и надёжно". По моим прикидкам около 8'000 - 10'000 бит/с. Будет пакетная передача по запросу базы-мастера. Топология "звезда": одна мастер-база и до 50 переносимы девайсов. Каждое из устройств опрашивается мастером по-очереди с интервалом 2 секунды. Данные передаются пакетами переменной длины до 50 байт. Т.о. опрос всех 50 устройств должен уложиться в эти самые 2 секунды.
Антенну поднять можно будет над базой, но никаких мачт, аэростатов, т.к. базовая станция хоть и стационарная, но по требованиям должна свободно переноситься одним человеком.

Получили на китах на скорости 1200бит/с дальность в условиях Минска 4 км.

Какую мощность передатчика использовали и какую антенну применяли? Частота 433, я верно понял? Мне сейчас любая информация важна)

[SergNK]

зайдите на сайт Semtech и прочтите даташит на SX1272, хотя бы.
Вообще, то это не Semtech разработка. Просто ребята из Гренобля использовали технологии корреляционной обработки с непосредственной связью по I и Q каналам трансивера. При передаче модуляция производится по этим каналам, а при приеме считываются данные с АЦП этих каналов. Немного аппаратной и программной обработки и ву а ля! -146 дБм чувствительности в кармане. А Semtech их перекупил.
Мы в своей технологии так далеко не влезали, но дальность получали в разы больше в сравнении со встроенными модемами.

Я на форуме уже где-то писал об этом. Поищите по SI4432 или подобным трансиверам.

А сравнительными результатами поделюсь. Попозже.

Самому бы знать, т.к. ни ТЗ ни чёткой концепции нет, есть только "Чтобы всё было красиво, дёшево и надёжно". По моим прикидкам около 8'000 - 10'000 бит/с. Будет пакетная передача по запросу базы-мастера. Топология "звезда": одна мастер-база и до 50 переносимы девайсов. Каждое из устройств опрашивается мастером по-очереди с интервалом 2 секунды. Данные передаются пакетами переменной длины до 50 байт. Т.о. опрос всех 50 устройств должен уложиться в эти самые 2 секунды.
Антенну поднять можно будет над базой, но никаких мачт, аэростатов, т.к. базовая станция хоть и стационарная, но по требованиям должна свободно переноситься одним человеком.


Какую мощность передатчика использовали и какую антенну применяли? Частота 433, я верно понял? Мне сейчас любая информация важна)

Мощность 14 дБм, антенны штыревые штатные. Передатчик находился в помещении с бетонными стенами и зарешеченными окнами. приемник на расстоянии 4 км на втором этаже здания. на первом неуверенный прием. По прямой несколько девятиэтажек и железная дорога - сортировочная станция. Поверхность не очень холмистая.

К Вашим параметрам необходимо добавить еще один - гарантированность доставки сообщения. Это SX127x сделает. Со скоростью надо будет поиграться, поскольку увеличение скорости передачи = уменьшение расстояния. А за 2 с опросить всех, да еще гарантированно... Задача оч. сложная. Что делать с пропусками? Насколько это критично? Типа всё рухнет от одного-единственного пропущенного пакета?
Позадавайте вопросы заказчику, если он адекватный, конечно.

[DASM]

"Немного аппаратной и программной обработки и ву а ля! -146 дБм чувствительности в кармане." Можно поподробнее, а то мне уже видится как Техас и Силабс увольняет инженеров, Шеннон переворачивается в гробу. Я конечно понимаю вашу радость от обладания сими чипами, но настроен несколько более скептически, что при той же информациооной скорости они хоть сколько нибудь лучше Si4463.

[SergNK]

Однозначно лучше. Силабс тоже движется в том же направлении. Обещали к 2015 году. А нам надо теперь!
Шеннон можеть лежать спокойно. Всё в соответствии с его теорией. Ключевое слово здесь - корреляция. Проясните для себя эту тему.
Глупость - это незнание замысла.

[DASM]

Причем тут глупость (ну да, я глуп, как и все люди). Слово красивое, ага, впервые вижу =). Еще раз - при той же самой информационной скорости и одинаковой полосе частот как достигается выигрыш. 50 бит в секунду со спутника тоже замечательно, и корреляция там очень даже причем. Я про одинаковую скорость. Так корреляция чего и с чем, поясните. Вы же знаете, умный, а я глупый. Вот вы вкратце, хоть намеком, а я пойду умная книга читать и матлаб запускать. А если приведете еще и скриптик для иллюстрации теории.. ну это я много прошу.
Иными словами, чем именно Семтек ближе к оптимальному приемнику Котельникова, чем Силабс.
Передать 1172 бит в сек в полосе 500 кГц как по их даташиту - это особого чуда не наблюдается, SS системам сто лет в обед

[SergNK]

Ради Бога. не примите за оскорбление. Это философское определение глупости. И только. Ничего личного.

Если по рабоче-крестьянски, то корреляция - это похожесть.
При приеме данных напрямую сбой в пакете хотя бы одного бита приводит к фатальной ошибке. Методы коррекции типа FEC, корректирующих допбитов и пр. в корне ситуацию изменить не могут. Ну, добавят чуть-чуть в чувствительности и устойчивости. Но есть преамбула, синхрослово. По ним происходит синхронизация пакета. Вот здесь ситуация прескверная. В обычном пакете это самое проблемное место.
В корреляционной обработке особое внимание уделяется синхрослову. Его делают достаточно длинным для того, чтобы можно было как можно точнее выявить момент начала пакета данных. Для этого используют последовательности, автокорреляционная функция которых имеет один ярко выраженный максимум. По мере приема синхрослова данные сравниваются по всей длине синхрослова с образцом. Момент, когда наступает максимум, и есть начало пакета данных. Затем принимаются сами данные. Тоже корреляционным способом. Это позволяет восстанавливать данные, даже если часть символа разрушена. Например, если длина символа составляет 16 бит, то разрушение части символа, к примеру 5 бит, не приведет к катастрофе, поскольку автокорреляционная функция покажет максимум, может, не такой выраженный, как для неиспорченного.
Это похоже на слова с пропущенными или переставленными буквами. Смысл уловите. Так же и здесь. Такая метода позволяет доставать данные из-под шумов.
Конечно, сам процесс немного сложнее, но замысел таков.

[DASM]

Ну так ничего нового вы не сказали. Обычная вариация на тему Spread Specrum c прямой последовательностью. Я же про равную полосу частот спрашивал и равный битрейт. "если длина символа составляет 16 бит," - опять же, спектр !!

[SergNK]

при той же самой информационной скорости и одинаковой полосе частот как достигается выигрыш.

За счет избыточности.
Вообще-то, корреляционной обработкой решают задачи гарантированности передачи данных, в первую очередь.Например обычный фэйдинг сводит на нет обычный прием. Корреляционный гораздо менее чувствителен к этому явлению. Я не говорю о случайных помехах. А по приборам чувствительность приемника увеличивается в разы, в зависимости от примененной корреляции. У нас используется система с расширением последовательностью. выигрыш достигает 15 дБм.

[DASM]

А как получается избыточность в той же полосе при том же СШ и том же информационном битрейте ?
Вы меня не слушаете. На прямой последовательности я все это моделировал лет дцать назад, вполне неплохо. Но все это в критерии передачи в той же полосе с тем же информационным битрейтом не лезет никак. То есть я вас правильно понял, вы скажем 500 кбит в полосе 500 кГц можете получить лучше чем Силабсовские -97 дБм на 15 дБ ?
Впрочем для низких скоростей интересные чипы, заказал, через неделю будут.

[SergNK]

Да, здесь Вы правы. Золотое правило соблюдается всегда. Вопрос, как правильно им воспользоваться.

А что за чипы? и чем интересны?

[DASM]

Ну о чем речь и шла.
Ну так SX1276 и заказал. На маленьких скоростях поиграюсь.

[SergNK]

А что за чипы? и чем интересны?

[DASM]

Ну так SX1276 и заказал. На маленьких скоростях поиграюсь.
www.ultran.ru