博大精深 細致入微
Wireless HART傳送數據技術
2022-09-21
Wireless HART采用跳頻擴頻（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）相組合的無線傳輸技術，以提供干擾抑制（FHSS）和編碼增益（DSSS），從而構建了非常強有力的抗干擾處理機制。在FHSS傳輸系統中，工作頻段被分割成一系列子信道，載波根據偽隨機序列改變頻率。這個偽隨機系列是幾個頻率的列表，發送器通過應用跳頻序列來選擇傳輸的序列。發送器頻率從一個子信道跳到另一個子信道上。在事先定義好的時間里，在每個信道發送突發短數據，然后應用小數量的時間跳躍到下一個頻率（跳躍時間）。當這個頻率列表被用完時，發送器將重復這個序列。接收器與發送器之間跳頻序列同步進行。簡單地講，發送器和接收器按照事先約定好的、只有雙方知道的順序不斷改變無線傳輸的頻率。FHSS傳輸系統通過不斷改變傳輸頻率避開干擾源。對于具有較強干擾的工業過程應用場合，FHSS可以進行長距離信號傳輸，傳輸速率較低，但抗干擾能力極強，是一種非常可靠的傳輸數據技術。
直接序列擴頻（DSSS）技術是用于ISM頻段的另一種傳輸數據方法。DSSS是在發送端用高碼率的擴頻碼序列擴展信號的擴展頻譜技術，在接收端用相同的擴頻碼序列進行解調，把被擴展的擴頻信號還原成原始的信息。換句話說，每個信息位對應生成一個假的任意代碼，這個代碼會把有用的窄頻信號擴成寬頻信號。由于擴頻導致傳輸能量分散，所以某個特定頻率信號強度便降低了。這個寬頻信號通過天線發送，由使用相同擴頻代碼發生器的接收器接收，這樣就能接收到有用信號。當一個干擾信號進人無線傳輸時，這個窄頻干擾信號便通過擴頻代碼發生器傳輸到接收器，此時它已被轉換成寬頻信號（噪音）。DSSS適用于中等距離信號傳輸，傳輸速率較高，可以傳輸大流量的數據。
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