无人设备遥控器之信号特性
一、信号传输频段
无人设备遥控器主要采用无线电传输方式,将操作指令转化为无线电信号并发送给无人设备。常用的无线电传输频段包括:
433MHz、900MHz:这些频段在部分无人设备遥控器中也有应用,但相对不如2.4GHz和1.4GHz频段普及。
1.4GHz:具有较远的传输距离,能够覆盖较大区域,适用于远距离飞行的场景。同时,1.4GHz信号在穿越建筑物、树木等障碍物时的衰减较小,具有较好的穿透力。此外,由于频率相对较低,它受到其他设备或无线信号的干扰较少,具有较强的抗干扰能力。
2.4GHz:这是目前无人机遥控器中最常用的频率之一,具有广泛的普及性和兼容性。2.4GHz频率的遥控器可以与大多数无人机进行通信,并且更容易找到相关的配件和维修服务。该频段具有较好的穿透能力和抗干扰能力,遥控距离相对较远,信号传输稳定。
二、信号编码格式
无人设备遥控器输出的信号编码格式有多种,常见的包括PWM、PPM、SBUS和DSM2等。这些编码格式各有特点,适用于不同的应用场景:
PWM(脉冲宽度调制):通过脉冲宽度的有效时间来传递信息,脉宽时间反映了遥杆所处的位置。PWM信号是一个周期性的方波信号,周期为20ms(即50Hz的刷新频率)。
PPM(脉冲位置调制):将多个控制通道(一般10个控制通道)集中放在一起调制的信号。一个PPM脉冲序列里面包含了多个通道的信息,可以看作是一帧数据。标准的PPM信号以0.4ms的低电平为起始标识,后边以电平的上升沿的间隔时间来表达各个通道的控制量。
SBUS(串行总线):由FUTABA提出的一个串行通信协议,可以传输16个通道和两个数字通道。SBUS是一个纯数字信号,采用特定的字节结构和通信波特率进行数据传输。
DSM2:是Digital Spread Spectrum Modulation(数字扩频调制)的缩写,是一种串行协议。DSM2协议使用的标准串口定义,兼容的设备较多。
三、信号处理技术
在无人设备遥控器信号传输中,信号处理技术用于确保信号的准确传输和识别。常用的信号处理技术包括信道估计、均衡、解调、解码等。这些技术可以补偿信道失真、降低噪声干扰,从而确保信号的准确传输。为了提高无人设备遥控器信号传输的稳定性和效率,还可以采用一些先进的技术,如AMC(自适应调制编码)、MIMO(多输入多输出)和波束成形等。
AMC:可以根据信道条件动态调整调制编码方案,以最大化传输速率和可靠性。在信道条件较好时,可以选择较高的调制阶数和编码速率;在信道条件较差时,则可以选择较低的调制阶数和编码速率。
MIMO:利用多个发射和接收天线来提供空间分集和复用增益。通过在发射端和接收端使用多个天线,可以显著提高信号的传输容量和抗干扰能力。
波束成形:通过调整发射天线的权重和相位来形成定向波束,以提高信号的传输效率和覆盖范围。