说说智能家居无线信号调制方式OOK、ASK

说说智能家居无线信号调制方式OOK、ASK

码农世界 2024-05-28 前端 79 次浏览 0个评论

智能家居应用当前越来越受人们关注和喜爱,但关于这里面的技术术语很多人听到就像听天书一样,就像常听技术人员说的我们的产品是用433的,OOK的或ASK的,那这里面到底表达的是什么意思呢?

一 OOK

OOK(On-Off Keying),通断键控。

如上图所示,Vm(t) 是需要发送的数字信号,Acos(2πfct) 是未经过调制的载波,VAM(t)是经过OOK调制的载波信号。

OOK的调制原理就是用来控制把一个幅度取为0,另一个幅度为非0,就是OOK。又名二进制振幅键控(2ASK),它是以单极性不归零码序列来控制正弦载波的开启与关闭。

由于OOK的抗噪声性能不如其他调制方式,所以该调制方式在目前的卫星通信、数字微波通信中没有被采用,但是由于该调制方式的实现简单,在光纤通信系统中,振幅键控方式却获得广泛应用。

在智能家居里应用比较多还是门铃、无线开关、通断器这样的产品里,实现简单,成本低,所以不管是从产品的宣传技术参数里还是说明书里,经常能看到OOK的字样。

二 ASK

幅移键控,amplitude shift keying。

如上图所示,载波经过调制之后可以有4个幅度,分别为V0=00、V1=01、V2=10、V3=11, 每一个幅度可以代表 2个bit位。这样它的传输速率就是OOK的2倍。

三 FSK

频移键控,Frequency shift keying。

通过改变载波的频率携带信息。

如上图所示,使用较高的频率代表逻辑1,使用较低的频率代表逻辑0。

四 4-FSK

使用4种不同频率来调制载波信号,原理跟ASK相似。

五 GFSK

GFSK 高斯频移键控调制是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后,再进行FSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时,能够通过改变高斯低通滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制,具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。因此,GFSK调制解调技术被广泛地应用在移动通信、航空与航海通信等诸多领域中。低功耗蓝牙使用就是GFSK调制方式。

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附:

 FSK和ASK应用简介

市面上的遥控器常见的有FSK和ASK两种,一种是有应答,一种无应答,现将主要区别罗列如下。

FSK和ASK区别

FSK:频率调制

ASK:振幅调制

ASK IC一般只发射不接受(单工模式)。

FSK IC一般都是首发一体(半双工模式)。

ASK 调制速率低,一般都只有 几K。

FSK 调制速率可以达到1M甚至更高。

常见的应用场景

汽车遥控器,摩托车遥控器,遥控卷闸门,按下遥控键后,有声音或者有动作的地方(人能得到反馈信息)为ASK的调制方式;当然,现在也有高档汽车遥控器,收发一体化,按下遥控器后,遥控器能收到反馈,可在遥控器上看到是否锁好车门,这种一般为FSK制式。

蓝牙,WIFI都属于FSK调制。

总结

ASK应用于超低成本低功耗的场景,如一对一控制或一对多控制。

FSK应用复杂的场景,如组网等。

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