PDF《关于嵌入式无线应用中功率可靠性的影响》

1 中,8 位数据编码为

32 个码片, 在此情况下,4 个码片相当于

1 位.随后,码片在 RF 信号上调制发送.接收器将接收信号的码片解调,并反向执行 DSSS 编码方案.即便由于信号噪声或干扰会出现解调错误,原始数据仍然可以恢复. [+] Feedback The Effects of Reliability on Power in Embedded Wireless Applications Page

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2009 图1 -直接系列扩频技术 图2――通道跳频 最后,RF 捷变性可通过避免干扰技术提高可靠性,也就是通过 RF 频谱跳频或者移动来避免干扰.解决方案的自由度越高, 就越有利于找到 RF 干扰较小的环境,降低干扰.目前使用的不同 RF 捷变性技术主要分为两大类, 一类是伪随机或算法型跳频方案,可在频谱内持续跳频,以尽量减少干扰,还有一类则是仅在需要时才移动的智能方案(见图 2).从可靠性的角度来看,第一类捷变性方案的问题在于,如果 RF 频谱内比较繁忙, 那么可能会无意中跳频到干扰较高的频谱部分中去,而智能型技术则会找到干扰较低的位置并随即停止移动.不管采用何种捷变 性方案,RF 捷变性都取决于 RF 频谱的使用和通道的大小.依靠 RF 频谱应用,捷变性可以有或多或少的空间. 例如,由于频率分配的缘故,低频解决方案相对于高频解决方案而言空间较小.2.4-GHz 解决方案支持约 100-MHz 的可用频谱,而900-MHz 解决方案仅支持约 26-MHz 的空间.通道大小也是影响 RF 捷变性的一个重要因素. 通道尺寸越小,频谱中捷变性的空间就越大,从而能以更高的 RF 捷变性来避免干扰,在干扰信号间找到干扰最小的工作频率. 例如,就2.4-GHz 无线解决方案而言,基于 802.15.4 的解决方案一般宽度为 5-MHz,只有

16 个可用的通道,而宽度为 1-MHz 的解决方案通常支持

80 个可用通道,因此就能在更多通道间移动以避免干扰. 因此,可靠性就是关于 RF 频谱应用的链路预算与 RF 捷变性之和.链路预算越大,RF 捷变性就越高,在同一 RF 频谱上的给定无线解决方案的可靠性就越高.此外,尽管某些解决方案在给定环境下针对某一 RF 频谱性能出色, 如布满水管的工厂中的低频通信,但这种解决方案相对于最大化链路预算和 RF 捷变性的较高频率解决方案仍然逊色很多. 因此,尽管差别很难量化,我们仍然很容易理解比较无线解决方案时的逻辑以及最终最大化系统睡眠时间并减少功耗的方法. 优化可靠性和功率效率 嵌入式无线解决方案的另一新术语是功率效率,即系统通过有源和无源技术来最小化功耗的量度.效率越高,节约的电力就越多 .大多数时间都处于睡眠模式最低功耗状态下的高可靠性系统,其功率效率一般比拥有较低的发送和接收状态但可靠性不足的其 他系统更高,因为这些系统处于休眠模式的时间较短.因此,可靠性是反映系统真实功率效率的主要指标. [+] Feedback The Effects of Reliability on Power in Embedded Wireless Applications Page

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2009 可靠性和功率效率机制协作可最大化节能效果,不过除了上述机制,我们还能采用........