Перейти к содержанию

RSSI — индикатор уровня принятого сигнала

Почти каждый радиотрансивер умеет сказать, насколько сильный сигнал он слышит. Это RSSI — число в регистре, которое после пересчёта превращается в дБм. По нему оценивают запас связи, выбирают канал и даже принимают решение «эфир занят».

Обновлено Редакция GAW

Содержание

RSSI (received signal strength indicator) — оценка мощности сигнала в канале приёмника, которую трансивер выдаёт в регистре. TI определяет её как оценку уровня сигнала в выбранном канале, полученную по текущему усилению приёмного тракта и измеренному уровню (CC1101, разд. 17.3). После пересчёта RSSI выражают в дБм — абсолютных децибелах относительно 1 мВт.

Как читать RSSI

ТрансиверРежимФормулаШаг
CC1101любойдополнительный код: (RSSIdec − 256)/2 − RSSIoffset при RSSIdec ≥ 128, иначе RSSIdec/2 − RSSIoffset0,5 дБ
SX1276FSK/OOK−RssiValue/2 дБм; программируемая поправка RssiOffset от −16 до +15 дБ0,5 дБ
SX1276LoRa−157 + Rssi (порт HF) или −164 + Rssi (порт LF)—

Источники: CC1101, разд. 17.3 и табл. 31 (типичный RSSIoffset — 74 дБ на 433 и 868 МГц); SX1276, разд. 5.5.4–5.5.5. Регистр CC1101 хранит число в дополнительном коде: например, 0xE0 = 224 даёт (224 − 256)/2 − 74 = −90 дБм (наш расчёт).

Особенности

  • Когда значение актуально. У CC1101 RSSI в режиме приёма обновляется непрерывно, а после обнаружения синхрослова замораживается до следующего входа в приём; с битом APPEND_STATUS RSSI пакета добавляется к принятым данным (разд. 17.3).
  • LoRa ниже шума. LoRa принимает пакеты с отрицательным SNR, и тогда SX1276 вычисляет силу пакета как −157 + PacketRssi + PacketSnr · 0,25 (порт HF). Константы −157 и −164 зависят от входного тракта — усиления МШУ, внешнего усилителя, согласования, — и Semtech рекомендует калибровать их по одной точке; выше −100 дБм линейность PacketRssi не гарантирована (разд. 5.5.5).
  • Поправка на тракт. У SX1276 в режиме FSK/OOK поправкой RssiOffset учитывают потери в согласующей цепи или усиление внешнего МШУ (разд. 5.5.4).

Для чего используют

Не путать

С LQI (link quality indicator) у CC1101 — оценкой того, насколько легко демодулировать сигнал, по ошибке созвездия за 64 символа после синхрослова. Это относительная величина, зависящая от модуляции, и меньшее значение означает лучшую связь (разд. 17.6). Сила сигнала и качество связи — разные вещи: сильная помеха даёт высокий RSSI при плохом LQI (наш вывод). Расчёт ожидаемого уровня — в статье «Бюджет радиолинии».

Частые вопросы

Как перевести RSSI CC1101 в дБм?

Прочитать регистр RSSI как дополнительный код: если значение 128 и больше, вычесть 256; разделить на 2 и вычесть RSSI_offset — типично 74 дБ на 433 и 868 МГц (CC1101, разд. 17.3, табл. 31). Например, 0xE0 = 224 → (224 − 256)/2 − 74 = −90 дБм (наш расчёт).

Почему у LoRa RSSI пакета может быть ниже шума?

Потому что LoRa принимает пакеты ниже шумового порога. Тогда SX1276 даёт силу пакета с учётом SNR: −157 + PacketRssi + PacketSnr · 0,25 для порта HF при отрицательном SNR (разд. 5.5.5). Само по себе RSSI в такой момент отражает скорее шум в канале, чем сигнал (наш вывод).

Можно ли по RSSI измерить расстояние?

Только очень грубо. RSSI зависит не только от расстояния, но и от антенн, препятствий и замираний — в городе уровень на большем расстоянии бывает выше, чем на меньшем (примеры — в термине «Запас на замирания»). Кроме того, абсолютная точность RSSI ограничена — Semtech рекомендует калибровать константы по одной точке.

Источники

  1. Texas Instruments. CC1101 Low-Power Sub-1 GHz RF Transceiver, SWRS061I (2013) — разд. 17.3: RSSI — оценка мощности сигнала в выбранном канале по текущему усилению тракта и измеренному уровню; в приёме читается непрерывно до обнаружения синхрослова, затем замораживается до следующего входа в RX; шаг ½ дБ, частота обновления зависит от полосы фильтра; значение — дополнительный код: при RSSI_dec ≥ 128 RSSI_dBm = (RSSI_dec − 256)/2 − RSSI_offset, иначе RSSI_dec/2 − RSSI_offset; табл. 31: RSSI_offset 74 дБ на 433 и 868 МГц; APPEND_STATUS добавляет RSSI к пакету; разд. 17.6: LQI — оценка качества по ошибке созвездия за 64 символа после синхрослова, относительная, зависит от модуляции
  2. Semtech. SX1276/77/78/79 Datasheet, Rev. 5 (August 2016) — архивная копия официального файла; разд. 5.5.4: RSSI FSK/OOK = −RssiValue/2 дБм, шаг 0,5 дБ, RssiOffset от −16 до +15 дБ для учёта потерь согласования или внешнего МШУ, сглаживание 2–256 отсчётов; разд. 5.5.5: LoRa — RSSI = −157 + Rssi (порт HF) или −164 + Rssi (порт LF); при SNR < 0 сила пакета = −157 + PacketRssi + PacketSnr·0,25; константы зависят от тракта, рекомендуется калибровка по одной точке; выше −100 дБм линейность PacketRssi не гарантирована

Нашли ошибку?

Смотрите также