无线抄表系统可靠性设计

　　3.3v/5v兼容ttl、rs232、rs485多种接口电平选择,使用更加灵活;

　　dc3.0-8.0v宽工作电压,电源可以i/o控制关断,降低功耗。

　　由于采用软件纠错编码增益,相同辐射功率条件和同一误码率指标下,带前向纠错处理的rf模块通信距离要远高于一般的无线数传模组或不带前向纠错处理的rf模块。

　　2. rf模块的通信处理流程

　　rf模块的通信处理流程如图2所示,其中：

　　发送缓冲与接收缓冲是为了匹配用户接口和无线接口速率而设计,采用fifo方式,支持大批量连续数据传输,安全可靠;

　　纠错编解码采用成熟的卷积码纠错技术,可以将误码率由10-3减小到10-6,并且有3db左右软件编码增益,进一步提高了传输的可靠性;

　　交织的目的是为了将连续的错误离散成不连续的单比特错误,提高抗连续干扰的能力,但带来了传输延时。rf模块采用256比特,即16×16交织,可以抵抗一般人员走动、汽车通过等环境下对无线传输造成的误码干扰,由此引起的传输延迟在用户接口速率为9,600bps时约20ms,使用时应予以注意;

　　信号编解码的目的是将信号辐射功率谱集中,并有利于接收机信号解码;

　　卷积码前向纠错处理的方式比arq差错控制方式效率要高,尤其是在随机干扰比较大的情况下,由于其良好的纠错性能,效率要远高于arq模式。例如,arq方式下,传输一个256比特的数据包,如果其中一个比特错误就需要重传,而采用卷积码前向纠错处理的方式,16×16交织的rf模块,即使其中连续16比特传输错误,接收方也可以通过软件纠正过来,用户不会收到误码,这样效率更高。

　　3.rf模块的天线

　　使用焊盘引线来连接天线的模组,一般建议使用微型的pcb天线或直导线来做天线,直接将天线引出线焊接在模组的天线焊盘上,天线引出线的长度越短越好。天线地根据天线的要求可接可不接,但pcb天线一般要求接地。

　　使用直导线做天线时,请使用5n(99.999%)以上优质硬直铜导线,线径越粗越好,一般使用普通的单根百兆以太网网线做天线即可取得比较好的效果。

　　使用直导线做天线时,天线长度=7,150/工作频率,单位为厘米。所计算出的天线长度是天线直立的长度,如果天线放在壳体里或盘绕起来,天线所需长度将变化,推荐的做法是用计算长度1.5倍长度导线做天线,然后剪断5mm(这是个经验值,可以根据实际测试通信距离来确定这个值),缩短天线长度,实际测试通信距离来确定最佳天线长度。

　　如果天线需要在设备壳体上穿孔引出时,请使用50ω低损同轴电缆或标准sma接头延长线将天线延长引出,同轴电缆芯线与模组天线焊盘焊接,屏蔽层与天线地(没有天线地时用电源地)焊接,选择弯曲半径小的电缆将有利于电缆的弯曲布置,使焊盘不易撕裂。