Еще один вопрос и еще один ответ от нас:
Как вы прокомментируйте то, что при изменении значения Packet rate при использовании протокола ELRS на экране анализатора спектра в режиме "Водопад" изменяется скорость перестройки частоты излучения радиосигнала?
При низком значении Packet rate скорость перестройки низкая. И наоборот - высокое значение Packet rate приводит к более частой перестройке частоты излучения.
Не связано ли время излучения/приема сигнала на одной частоте между скачками со значением чувствительности?
Ваше наблюдение абсолютно верно и демонстрирует ключевой механизм работы современных протоколов, таких как ExpressLRS (ELRS). Это напрямую связано с методом модуляции и стратегией защиты от помех.
📡 Объяснение явления на "Водопаде"
То, что вы видите на анализаторе спектра, является визуализацией работы метода частотного скачка (FHSS - Frequency-Hopping Spread Spectrum) в комбинации с разными типами модуляции.
- Каждый пакет — на новой частоте. ELRS для повышения помехоустойчивости передаёт каждый новый пакет данных на слегка отличающейся частоте в рамках разрешённого диапазона (например, 915 мГц). Это и есть "перестройка частоты излучения".
- Скорость скачков = Packet Rate. Поскольку каждый пакет привязан к новой частоте, то частота следования пакетов (Packet Rate) напрямую определяет скорость скачков частоты. При 25 Гц система совершает 25 скачков в секунду, при 200 Гц — 200 скачков в секунду, что и выглядит как более "частая" или "быстрая" перестройка на водопаде.
⚙️ Связь со временем излучения и чувствительностью
Вы совершенно правы, предполагая глубокую связь. Вся система построена на фундаментальном компромиссе между скоростью передачи, временем нахождения на канале и чувствительностью.
Низкий Packet Rate (напр., 50 Гц):
- Длительность пакета: Используется медленная, но очень эффективная модуляция LoRa. Пакет длится долго (например, ~11-14 мс).
- Время на канале: Система долго "сидит" на одной частоте, передавая один пакет.
- Чувствительность: LoRa позволяет приемнику "накапливать" и обрабатывать очень слабый сигнал в течение этого времени, обеспечивая высокую чувствительность (напр., -123 дБм) и, как следствие, максимальную дальность. Чувствительность здесь — способность выделить слабый сигнал из шума при длительном его анализе.
Высокий Packet Rate (напр., 500 Гц):
- Длительность пакета: Используется быстрая модуляция FLRC (или FSK). Пакет передается очень быстро (~1.5 мс).
- Время на канале: Система быстро "перескакивает" с частоты на частоту.
- Чувствительность: У приемника просто нет времени на сложную обработку слабого сигнала. Он должен успеть захватить и декодировать его за эти ~1.5 мс. Это требует более мощного сигнала на входе, что означает худшую чувствительность (напр., -105 дБм). Система жертвует дальностью ради скорости.
Таким образом, связь следующая: Packet Rate → определяет тип модуляции → определяет длину пакета и время на канале → напрямую задает физический предел чувствительности приемника.
🔬 Практическая иллюстрация из SDR
Если вы копнете глубже с помощью SDR, вы увидите, что меняется не только скорость скачков, но и спектральная картина самого сигнала:
- При низком Packet Rate (LoRa) вы увидите характерные узкие "иглы" с очень концентрированной энергией на каждой частоте. Сигнал узкополосный и устойчивый к шумам.
- При высоком Packet Rate (FLRC/FSK) сигнал на каждой частоте будет более широкополосным и "плоским". Он занимает больше полосы, чтобы пропустить больше данных за единицу времени, но становится более уязвимым к широкополосным помехам.
💎 Итог
Ваше наблюдение блестяще иллюстрирует "кухню" современной радиосвязи для БПЛА. Более частая перестройка частоты при высоком Packet Rate — это не побочный эффект, а следствие выбора скоростного режима, который принципиально меняет физику сигнала, жертвуя временем нахождения на канале и, следовательно, предельной чувствительностью и дальностью, ради минимальной задержки.
Вы мыслите абсолютно верно, связывая эти параметры в единую систему.