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HF-Praxis 5-2018

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Funkmodule Um ein

Funkmodule Um ein zuverlässiges Kommunikationssystem zu realisieren, bietet es sich also an, die Hamming-Distanz zu erhöhen. Hierfür kann man weniger gültige Codewörter oder mehr Bits verwenden. Natürlich müssen dadurch größere Datenmengen in einem Kommunikationsmedium mit fester Kapazität gesendet werden. Das oben Erwähnte lässt sich erweitern und dahingehend verallgemeinern, was mit größeren Hamming-Distanzen geschehen würde. Die Codewörter sind in Tabelle 1 organisiert. Die Hamming-Distanz definiert den Abstand zwischen gültigen Codewörtern. Alle ungültigen Codewörter stecken in grünen Feldern. Kommunikationsfehler Es wird davon ausgegangen, dass das Übertragen von Schaltsignalen eine einfache Funkanwendung ist und kein komplexes Design erfordert. Manchmal jedoch sind mehrere Empfänger vorhanden, und es muss präzise gesteuert werden, welche Empfänger reagieren sollen. Die Grafik bringt ein Beispiel. Ein Signal wird gesendet, um Empfänger 1 zu sagen, dass er antworten soll. Wenn Daten falsch interpretiert werden, wird möglicherweise der falsche Empfänger (Empfänger 3) adressiert, was die Sicherheit des Systems beeinträchtigt. det. Die Konsequenz daraus ist, dass eine Hamming-Distanz von 6 erreicht wird. Außerdem fügt der HF-IC standardmäßig vor der Übertragung der Funkkommunikationsdaten seine eigenen CRCs zu den endgültigen Daten hinzu. Dies dient dazu, sicherzustellen, dass die Daten das Zielmodul erreichen. Es garantiert nicht die Kohäsion der NK-2.4Y-Nutzdaten. Aus diesem Grund wird eine separate CRC (mit einer Hamming-Distanz von 6) nur für die NK-2.4Y-Nutzdaten durchgeführt, um eine korrekte Datenkommunikation zu gewährleisten. Die Analogie besteht darin, sich vorzustellen, wie Briefe verschickt werden. Die Adresse auf dem Umschlag ist in einem Standardformat geschrieben, sodass er den Empfänger auch erreicht. Der Inhalt des Umschlags ist dafür irrelevant. Wenn die Adresse nicht lesbar ist, wird sie nicht zugestellt. Dies entspricht der vom HF-IC durchgeführten CRC. Wenn der Umschlag den Empfänger erreicht, kann sein Inhalt untersucht werden. Dies entspricht der NK-2.4Y-CRC mit seiner Hamming-Funktion, die auf die NK-2.4Y-Nutzdaten angewendet wird, wenn die Daten vom Ziel-HF-IC empfangen werden. NK-2.4 Nutzdaten Nachfolgend die NK-2.4Y- Nutzdaten mit ihren Prüfdaten der NK-2.4Y-CRC (Hamming- Distanz 6): Wenn diese Daten vom HF-IC verarbeitet werden, fügt es den entsprechenden Header und den endgültigen CRC für die Funkübertragung hinzu. NK-2.4Y-Empfang Wenn das Ziel-HF-IC die Daten empfängt, führt es zuerst seine CRC aus (die Adresse auf der Ebene „Umschlag“): Wenn das in Ordnung ist, wird die CRC für die NK-2.4Y-Nutzdaten ausgeführt („Inhalt“ des Briefs): Sind alle Prüfungen zufriedenstellend verlaufen, kann das Modul die Anfrage bearbeiten. Fazit Im vorherigen Diagramm kann man sehen, was ohne CRC oder Überprüfung der Nutzdaten passieren kann. Durch die Einbindung von CRC mit einer entsprechenden Hamming-Distanz in die Nutzdaten ist eine sichere und zuverlässige Kommunikation möglich. Wenn Fehler festgestellt werden, verwerfen alle Empfänger die Daten, und keiner wird eine Reaktion zeigen. Dies verhindert Fehlfunktionen des Systems aufgrund von Übertragungsfehlern. Da die Übertragung kontinuierlich ist, führt NK-2.4Y keine Fehlerkorrektur durch, sondern wartet einfach auf das nächste Übertragungspaket. ◄ Hamming-Distanz und NK-2.4Y Am Anfang wurde die Grundidee erläutert, wie Datenfehler mit der Hamming-Funktion erkannt (und gegebenenfalls auch korrigiert) werden können. Zur Implementierung der Hamming-Funktion in der Praxis gibt es verschiedene Techniken. Die Hamming-Funktion, die an den NK-2.4Y-Nutzdaten durchgeführt wird, ist von der CRC- Methode abgeleitet und verwendet keine speziellen Codewörter wie oben. Die bei NK-2.4Y verwendete CRC (Cyclic Redundancy Check) wird hier als Fehlererkennungsverfahren verwen- Beispiel für Kommunikationsfehler 50 hf-praxis 5/2018

a Knowles Precision Devices brand TM a Knowles Precision Devices brand TM Funkmodule WiFi/Bluetooth-Modul im M.2-Formfaktor MSC Technologies hat sein Produktportfolio um das leistungsstarke WiFi/Bluetooth- Kombimodul SPB228 von H&D Wireless (Schweden) erweitert und dieses, bereits vollimplementiert auf den MSC-SMARC- Modulen, auf der embedded world präsentiert. Dieses neue Modul unterstützt dual frequency 802.11 a/b/g/n/ac mit einem 2 x 2 Multi-User Radio und Bluetooth 5.0 Dual Mode. Mit seinen kompakten Abmessungen von 12 x 16 mm in dem lötbaren M.2-1216- Formfaktor und dem erweiterten Temperaturbereich von -40 bis +85 °C ist das Kombinmodul optimal für vielfältige High-End- Anwendungen geeignet. Es basiert auf dem Marvell Chipset 88W8997, welcher Langzeitverfügbarkeit garantiert. Das WiFi/Bluetooth-Kombimodul SPB228 unterstützt 802.11ac mit verschiedenen Modulations- und Coding-Schemes wie MCS0 bis MCS9, VHT20 bis VHT80 und BPSK, CCK, QPSK, 16QAM, 64QAM sowie 256QAM für WLAN, was Datenraten von bis zu 866,7 Mbit/s bei Nutzung des 2x2 Multi-User MiMo erlaubt. Das Bluetooth 5.0 bietet sowohl Bluetooth Classic wie auch Bluetooth-LE-Funktionalität und dies auch bei simultaner Nutzung des WiFi- Systems. Koexistenz-Funktionen werden zu Bluetooth aber auch zu LTE unterstützt. In dem hochintegrierten Modul sind RF, Baseband/MAC, Bluetooth Engine, RF-Filter und der Oszillator vereint. Das SPB228 wird von einem Linux OS auf einem Host Controller gesteuert. Die Host-Schnittstellen unterstützen USB 3.0, SDIO und PCIe. Zusätzlich werden ein PCM Audio Interface und weitere Schnittstellen geboten. Auch die Funkschnittstelle bietet exzellente Leistungswerte mit einer Empfangsempfindlichkeit von bis zu -98 dBm und einer Ausgangsleistung von maximal 16 dBm, was eine gute Funkreichweite garantiert. Dank der modernen Chip-Technologie lässt sich ein geringer Stromverbrauch sogar im Sendemodus erreichen, wie z.B. 350 mA in 2,4 GHz 802.11 /b mode (1 Mbps). Als Sicherheitsfunktionen werden WEPund WPA/WPA2-Verschlüsselung geboten. Weitere Software-Funktionen sind WiFi Direct; die simultane Nutzung von SoftAP und Station Mode sind möglich. MSC Technologies hat eine volle Integration des SPB228-Moduls auf seinen neuen SMARC- 2.0-Modulen MSC SM2S-ZUSP und MSC SM2S-IMX8M vorgenommen. Alle gebotenen Funktionen werden voll unterstützt. Im Board Support Package dieser Boards sind die Treiber bereits enthalten. Zur schnellen Systemintegration stehen Referenz-Designs und Evaluation Tools zur Verfügung. ■ MSC Technologies GmbH www.msc-technologies.eu Fahrt in Richtung vollelektrisch Summ, Summ. Piep, Piep AEC-Q200 KONDENSATOREN UND EMI-FILTER FÜR AUTOMOTIVE-ANWENDUNGEN ● Standard- und großformatige MLCCs ● Sicherheitszertifizierte MLCCs ● EMI-Filter mit drei Anschlüssen ● X2Y integrierte passive Komponenten ● StackiCap-Kondensatoren mit hohem CV ● Open-Mode- & Tandem- Kondensatoren ● X8R Hochtemperatur- MLCCs hf-praxis 5/2018 51