如何選擇數傳電臺的型號與配置
發布日間:2014-10-22 瀏覽次數:7284
為滿足工程應用中行業廣泛、設備種類多、應用要求差別大的特點,固迪數傳電臺在工作頻段、信道速率、發射功率、調制方式、接口類型、天線連接器等方面提供多種配置,客戶可根據工程需要靈活選擇最合適的型號和配置。
如何根據工程應用要求選擇既滿足使用要求,又滿足性價比要求的數傳電臺,是廣大用戶非常關心的問題。
一、選擇合適的工作頻段
按照無線電管理部門的要求,大多數頻段都是需要在使用前申請頻率的。230MHz是我國最常用的數傳頻段之一。此外,一些固定的頻率分配給某些行業(如鐵路、海事、公安、氣象等)。為提高頻譜利用率,也可能在這些頻率上增加數傳功能。
如果不清楚應選擇在哪個頻段工作,可以向當地無線電管理辦公室咨詢。
固迪數傳電臺基本覆蓋100—500MHz的頻率范圍,以400MHz、230MHz和150MHz頻段為主。
二、選擇合理的信道速率
信道速率也就是通常所說的空中傳輸速率。信道速率對電臺的成本和售價有顯著影響,同時也影響通信距離。在VHF(30~300MHz)頻段和UHF(300~3000MHz)頻段,常用的信道速率包括低速的1200bps、2400bps,中速的4800bps及高速的9600bps和19200bps等。
信道速率并非越高越好,在速率能滿足使用要求的前提下盡量選擇速率低的數傳電臺。信道速率高的電臺的優點是數據傳輸速率快,延時小,在點對多點系統中輪詢周期短。此外,對于同樣長的數據塊,由于發射時間短,所以對于一次發射所消耗的電源電能也小;其缺點是成本高,同等條件下傳輸距離不如中低速電臺遠。信道速率低的電臺的優點是成本低,與速率高的電臺相比,通信距離較遠;缺點是速率低、延時長、在點對多點系統中輪詢周期長。
如何判別某個速率能否滿足使用要求呢?
(1)對于點對多點系統,輪詢周期等于輪詢一個從站的時間長度與從站數量的乘積。
(2)輪詢一個從站的時間是主站到從站的下行時間和從站回復主站的上行時間之和。
(3)我們將下行時間和上行時間統稱為端到端時間。端到端時間包括發端的處理時間、串口傳輸時間、空中傳輸時間、電臺附加延時及收端的處理時間。
(4)空中傳輸時間、電臺附加延時及串口傳輸時間與電臺有關。空中傳輸時間的計算方法是數據字節數×10÷空中傳輸速率。如以2400bps的空中傳輸速率發送20字節的數據,空中傳輸時間=20×10÷2.4=83.3ms.
市面上一些電臺發端在串口數據全部進入電臺后才開始發射,那么串口傳輸時間就比較長。串口傳輸時間=串口數據字節數×每字節比特數÷串口速率。固迪全系列數傳臺采用多任務處理,串口接收和空中發送并行處理。因此不論數據塊有多少字節,串口傳輸時間只計算一個字節的傳輸時間即每字節比特數÷串口速率即可。在不需要很精確計算的情況下,使用固迪電臺常可以忽略串口傳輸時間。
電臺附加延時主要由收發轉換時間和附加數據開銷組成,不同廠家的電臺有較明顯的差別,同一廠家電臺的不同型號也可能存在差異。固迪數傳電臺根據信道速率不同,附加延時大多在20~90ms范圍內,信道速率越高,附加延時越小。市場上很多電臺的附加延時在100ms以上。
如果對實時性要求較高,或對輪詢周期有嚴格的要求,固迪公司可根據客戶的要求提供實現方案和建議采用的電臺型號與配置。
三、發射功率
在城市中使用數傳電臺,無線電管理辦公室一般不會批準使用大功率(如25W)電臺。
選擇發射功率時主要考慮電臺需要覆蓋的范圍,即通信距離。
通信距離是很多用戶非常關注的問題。通信距離不僅與電臺本身的收發技術指標有直接關系,而且與地形環境、電磁環境、天線增益及天線高度等因素相關,很難一概而論地說多大功率的電臺能通多遠的距離。可通過與電臺的供應商交流獲得一些參考。
四、調制方式
如果對原系統擴容,那么就要采用相同的調制方式,否則無法與原有電臺進行數據通信。
早期傳輸數據的電臺大多是用模擬電臺改裝的電臺,以頻移鍵控(FSK)調制方式為主,其信道速率為0~1200bps。電臺與終端之間采用四線接口,即接收數據、發送數據、發射控制線及地線。數據終端設備對電臺的發射控制也要按照一定的時序關系,即發射時先將發射控制線置為有效,經過發射啟動與穩定時間后,才能將待發射的數據送給電臺,如果送數據過早會導致數據塊被切頭并導致后面的數據整體錯位;在數據全部送給電臺后還要留出保護時間,然后才能將發射控制線置為無效。如果發射控制線過早變為無效,會導致數據塊被截尾,從而接收端接收數據不完整。由于早期采用的模擬電臺是以通話為主的,對收發轉換時間要求低,所以發射啟動與穩定時間通常為100~200ms,結束時的保護時間通常需要10~20ms。對于不同的模擬電臺,這二個時間會有所差異,增加了的軟件調試的工作量。
采用FSK調制試的電臺的空中傳輸速率與串口速率相同,數據也不經過MCU處理。但是在發射機停發的短時間內,接收機會產生幾個附加字節,而這些數據不是發射機發送的,接收端數據終端設備要通過軟件將其剔除。FSK方式的優點是容易實現,技術難度較MSK等方式低。因此近幾年除部分行業標準要求或擴容等特殊原因,已較少采用FSK調制方式。
采用MSK(也稱為FFSK)與GMSK調制試的數傳電臺大多為智能型電臺,而且以透明傳輸方式為主。采用這些調制方式的電臺通常采用三線制串口,即接收數據、發送數據和地線。與電臺連接的數據終端設備只需將數據通過串口送給電臺,其余的工作(如發射啟動的控制以及附加數據的剔除等)都由電臺自動完成,而且接收端收到的數據與發射端相同。由于這類電臺通常對數據采用存儲轉發的處理,串口速率與信道速率可以相同,也可以不同。增強了電臺的適用范圍與通用性。由于MSK調制調試方式可實現1200、2400、4800bps信道速率,能滿足大多數應用對速率的要求,成本與FSK方式相近,接口簡單、靈活,能透明傳輸,應用軟件編程簡單,所以得到廣泛的應用。
五、接口類型
固迪系列數傳電臺大多數型號屬于通用型,即面向于各行各業應用的,少數型號屬于行業型,即主要針對某種或某些行業的應用。通用型數傳電臺標準配置為EIA-232接口,可選配EIA-485接口,還可以選配TTL電平接口。行業型數傳電臺一般只配EIA-232、EIA-485或TTL接口當中的一種。用戶可根據所接設備選擇相應的接口類型。
部分型號數傳電臺(如GD230V、GD230B、GD230VH)可同時提供EIA-232和EIA-485接口。它們被定義為DB9連接器不同的引腳上,用232接口時連接對應于232接口的引腳,改用485接口時將連線改接到485接口對應的引腳上即可。需要注意是不能同時使用232和485接口。除非經常會在232與485口之間切換。一般不建議用戶選擇232與485并用的接口方式。因為接口是數傳電臺中應用最頻繁的部分,也是操作不當時最易損壞的部分。無論是232接口損壞還是485接口損壞都可能導致另一個接口也不能正常工作。
與計算機等配備EIA-232接口的設備相連時應選用232接口配置的數傳電臺。與配備485接口的數據終端設備(如PLC、儀表等)相連時應選用485接口的數傳電臺。TTL電平接口較少采用。
對采用485接口的數傳電臺進行參數設置時,應接232/485轉接器。市場上232/485轉接器的通用性差異很大,選擇時應注意選擇。長期工作的電臺應避免使用232/485轉接器。
六、天線連接器
數傳電臺中常用的天線連接器有TNC、BNC、L16、SL16等,其中TNC、L16、SL16都是帶多圈螺紋的連接器。BNC接頭不帶螺紋。示波器探頭的連接器普通采用BNC連接器。
GD230B提供TNC和BNC二種連接器,用戶可選配其中的一種。如果電臺在使用中需移動或處于振動環境。建議選擇TNC連接器;如果電臺在使用當中不移動,不處于振動環境,也不經常拆卸,則既可采用BNC連接器,也可采用TNC連接器。
如果系統中有不同型號的電臺,為方便工程安裝與通用性,盡量選擇同類型的天線連接器。
有時用戶手中有現成的天線,但連接器類型與電臺不符,為降低成本,常用轉接器連接天線的饋線與電臺。如果通信距離不遠,這種方式是可取的。如果影響到通信效果,則應考慮更換天線。有條件時可只更換天線饋線的連接器。
七、串口速率與校驗方式
在固迪的數傳系列電臺中,FSK調制方式的信道速率與串口速率相同,數據不經過存儲轉發,所以電臺的串口速率與校驗方式是不用設置的;MSK和GMSK調制方式的電臺,串口速率與校驗方式都可以通過設置軟件設置。在部分型號的電臺中,數據位長度和停止位長度也可以設置,從而保證數傳電臺的通用性和適用范圍。
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