跳频通信系统如何扩频（无线通信秘密之）
戳我有惊喜！！！
什么是跳频扩频技术？跳频扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum , FHSS）是指用伪随机码序列进行频移键控（FSK），使载波频率不断跳变而扩展频谱的一种方法，它利用整个带宽（频谱）并将其分割为更小的子通道。发送方和接收方在每个通道上工作一段时间，然后转移到另一个通道。这样就能保证在数据传输的时候，这样即使在通信线路收到阻碍（干扰）或者信道损坏的情况下，无线通信也能使用自动检测跳频技术，通过其他的信道正常的进行数据传输，非常适用于对于通信抗干扰要求高的应用场景。
目前在市面上采用FHSS技术所开发的产品不在少数，用途也是千变万化，但是基本理论以及应用原理是不变的，亿佰特的E62系列就是应用其跳频技术的一员，今天我们以亿佰特的 E62-433T20D为例，来具体了解一下如何实现跳频。
1.跳频指令设置
（1）出厂默认参数
|
型号 |
出厂默认参数值：C0 01 0A 1A 0A 44 | ||||||
|
模块型号 |
频率 |
跳频ID |
信道 |
空中速率 |
波特率 |
串口格式 |
发射功率 |
|
E62-433T20D |
433MHz |
1 |
10 |
64kbps |
9600 |
8N1 |
100mW |
（2）跳频参数设置指令
|
序号 |
名称 |
描述 |
备注 | ||||||||||||||||
|
0 |
HEAD |
固定0xC0或0xC2，表示此帧数据为控制命令 |
必须为0xC0或C2 跳频序列ID（默认为01H） |
跳频ID确定跳频序列，双方必须一样。 | |||||||||||||||
|
2 |
FHSS nums |
跳频信道数量（默认为0AH） |
决定跳频信道的数量，双方必须一样； 跳频信道数量越多，模块通信的抗干扰性能力越强，但通信双方的同步时间也更长；跳频信道数量越少，模块抗干扰能力越弱，同步时间会更短。 | ||||||||||||||||
|
3 |
SPED |
7 |
6 |
串口校验位 |
通信双方串口模式可以不同 | ||||||||||||||
|
0 |
0 |
8N1（默认） | |||||||||||||||||
|
0 |
1 |
8O1 | |||||||||||||||||
|
1 |
0 |
8E1 | |||||||||||||||||
|
1 |
1 |
8N1（等同00） | |||||||||||||||||
|
5 |
4 |
3 |
TTL串口速率（bps） |
通信双方波特率可以不同 ； 串口波特率和无线传输参数无关，不影响无线收发特性。 | |||||||||||||||
|
0 |
0 |
0 |
串口波特率为1200 | ||||||||||||||||
|
0 |
0 |
1 |
串口波特率为2400 | ||||||||||||||||
|
0 |
1 |
0 |
串口波特率为4800 | ||||||||||||||||
|
0 |
1 |
1 |
串口波特率为9600（默认） | ||||||||||||||||
|
1 |
0 |
0 |
串口波特率为19200 | ||||||||||||||||
|
1 |
0 |
1 |
串口波特率为38400 | ||||||||||||||||
|
1 |
1 |
0 |
串口波特率为57600 | ||||||||||||||||
|
1 |
1 |
1 |
串口波特率为115200 | ||||||||||||||||
|
2 |
保留未用 |
建议写0 | |||||||||||||||||
|
1 |
0 |
无线空中速率（bps） |
通信双方空中无线传输速率必须相同； 空中速率越低，距离越远，抗干扰性能越强，发送时间越长。 | ||||||||||||||||
|
0 |
0 |
空中速率16k | |||||||||||||||||
|
0 |
1 |
空中速率32k | |||||||||||||||||
|
1 |
0 |
空中速率64k（默认） | |||||||||||||||||
|
1 |
1 |
空中速率128k | |||||||||||||||||
|
4 |
CHAN |
00H-33H，对应425～450.5MHz 当跳频数量为1时，模块不进行跳频操作，工作频率固定为此位设置的频率，若跳频信道数量大于1，则此位将决定整体工作频带，即（425MHz CHAN * 0.5MHz）到（425MHz CHAN * 0.5MHz FHSS_nums*0.5MHz） |
通信频率（425M CHAN * 0.5M） （默认为0AH） | ||||||||||||||||
|
5 |
OPTION |
7 |
保留 |
建议写0 | |||||||||||||||
|
6 |
IO驱动方式（默认1） |
该位用于使能模块内部上拉电阻； 漏极开路方式电平适应能力更强，某些情况可能需要外部上拉电阻。 | |||||||||||||||||
|
1 |
TXD、AUX推挽输出，RXD上拉输入 | ||||||||||||||||||
|
0 |
TXD、AUX开路输出，RXD开路输入 | ||||||||||||||||||
|
5、4、3保留未用 |
建议写0 | ||||||||||||||||||
|
2 |
FEC前向纠错 |
关闭FEC后，数据实际传输速率提升，但抗干扰能力减弱，距离稍近，请根据实际应用选择； 收发双方必须相同配置。 | |||||||||||||||||
|
0 |
关闭FEC | ||||||||||||||||||
|
1 |
打开FEC（默认） | ||||||||||||||||||
|
1 |
0 |
发射功率(大约值) |
外部电源必须提供250mA 以上电流输出能力，并保证电源纹波小于100mV； 不推荐使用较小功率发送，其电源利用效率不高。 | ||||||||||||||||
|
0 |
0 |
20dBm（默认） | |||||||||||||||||
|
0 |
1 |
17dBm | |||||||||||||||||
|
1 |
0 |
13dBm | |||||||||||||||||
|
1 |
1 |
10dBm | |||||||||||||||||
|
举例说明（序号3“SPED”字节的含义）： | |||||||||||||||||||
|
该字节的二进制位 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 | |||||||||||
|
具体值（用户配置） |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 | |||||||||||
|
代表意义 |
串口校验位8N1 |
串口波特率为9600 |
空中速率64kbps | ||||||||||||||||
|
对应的十六进制 |
1 |
A | |||||||||||||||||
随着跳频技术的发展，其应用也越发广泛，战场通讯、GSM手机、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等中都可见到它的身影。
无线通信主要面临两方面的挑战：外部干扰和多径衰退。使用跳频技术最主要的目的就是提高通信的抗干扰能力。不过跳频本身也存在一些局限性，比如信号隐蔽性差、抗多频干扰以及跟踪式干扰能力有限等。现在大多数应用更多是将直接序列扩频和跳频进行组合应用，以提高其综合性能。
,免责声明：本文仅代表文章作者的个人观点，与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并自行核实相关内容。文章投诉邮箱：anhduc.ph@yahoo.com
