无人设备遥控器之信号编码篇
无人设备遥控器之信号编码篇
一、信号编码的基本概念
信号编码是将信息转换为特定格式的代码的过程。在无人设备遥控器信号传输中,编码技术用于提高信号的传输效率和可靠性。通过增加冗余信息,编码技术可以提高信号的抗干扰能力和纠错能力。
二、常见的信号编码格式
PWM(脉冲宽度调制):
PWM信号通过脉冲宽度的有效时间来传递信息,脉宽时间反映了遥杆所处的位置。一路PWM信号只能传递一个通道的信息。PWM信号是一个周期性的方波信号,周期为20ms,即50Hz的刷新频率。
PPM(脉冲位置调制):
PPM信号是将多个控制通道(一般10个控制通道)集中放在一起调制的信号。一个PPM脉冲序列里面包含了多个通道的信息,可以看作是一帧数据。标准的PPM信号以0.4ms的低电平为起始标识,后边以电平的上升沿的间隔时间来表达各个通道的控制量。PPM的重复周期也为20ms,即50Hz的刷新频率。
SBUS(串行总线):
SBUS是由FUTABA提出的一个串行通信协议,可以传输16个通道和两个数字通道。SBUS是一个纯数字信号,采用特定的字节结构和通信波特率进行数据传输。
DSM2:
DSM2是Digital Spread Spectrum Modulation(数字扩频调制)的缩写,是一种串行协议。DSM2协议使用的标准串口定义,兼容的设备较多。DSM2接口只能连接接收机和卫星接收机,但可以通过接收机将协议变为PWM来驱动舵机。
三、信号编码在无人设备遥控器中的应用
在无人设备遥控器中,信号编码技术不仅用于提高信号的传输效率和可靠性,还用于实现遥控器的多功能性和灵活性。例如,通过采用不同的编码格式,遥控器可以传输不同数量和类型的控制指令,从而实现对无人设备的精确控制。
四、信号编码技术的优化与发展
为了提高无人设备遥控器信号传输的稳定性和效率,还可以采用一些先进的技术对信号编码进行优化。例如:
AMC(自适应调制编码):
AMC可以根据信道条件动态调整调制编码方案,以最大化传输速率和可靠性。在信道条件较好时,可以选择较高的调制阶数和编码速率;在信道条件较差时,则可以选择较低的调制阶数和编码速率。
MIMO(多输入多输出):
MIMO技术利用多个发射和接收天线来提供空间分集和复用增益。通过在发射端和接收端使用多个天线,可以显著提高信号的传输容量和抗干扰能力。
波束成形:
波束成形技术通过调整发射天线的权重和相位来形成定向波束,以提高信号的传输效率和覆盖范围。