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无线传感器网络节点通信芯片的选择

发布时间:2012/4/12 19:21:41 访问次数:2243

    随着集成电路技术的飞速发展,无线通信 FDC606P   芯片的体积越来越小,价格也越来越低,这也更符合了无线传感器网络微型化和低成本的要求。所以,在无线通信芯片的选择中就要更加关注于芯片的性能,包括载波频段、工作电压、传输距离等。
    目前,真正用于传感器网络节点中的无线通信芯片并不多,主要有RFM公司的TR1000芯片,以及Chipcon公司的CC1000、CC1020、CC2420等芯片。这些芯片从性能上看各有千秋,都有各自的优势和应用领域。表10-2所示为TR1000和CC1000两种芯片性能的比较。

                         

                          

    综合比较结果来看,CC1000芯片的性能要略优于TR1000,且CC1000芯片本身支持多信道调频,扩展了传感器节点的通信功能,为应用系统设计提供了新的处理手段。因此,在当前的无线传感器网络节点中,有很大一部分使用CC1000芯片作为节点的无线通信芯片(如Mica2节点、GAINS节点、UbiCell节点等)。图10-9所示为CC1000的简单棋块结构图,图中只画出了芯片中的一些主要处理模块及主要外部引脚。

                    

    在接收模式下,CC1000可以看成是一个传统的超外差接收器。射频RF输入信号经低噪声放大器LNA放大后翻转,进入混频器MIXER。通过混频器混频产生中频IF信号。在中频处理阶段IF STAGE,该信号在送入解调器DEMOD之前被放大和滤波。可选的RSSI信号或IF信号也可以通过混频产生于管脚RSSI/IF。解调后模块从管脚DIO输出解调数字信号。解调信号的同步由芯片上的PCLK提供的时钟信号来完成。
    在发送模式下,压控振荡器VCO的输出信号直接送入功率放大器PA。射频输出是通过加在DIO脚上的数据进行控制的,也就是移频键控FSK。这种内部T/R切换电路使天线的连接和匹配设计更容易。频率合成器产生的本振信号在接收状态下送入功放,频率合成器由晶振XOSC、鉴相器PD、充电脉冲CHARGE PUMP、VCO及分频器/R和/N构成。外接的晶体必须与XOSC管脚相连。只有外围电感需要与VCO相连。模块含有3条串行数据线接口用于配置寄存器。

    随着集成电路技术的飞速发展,无线通信 FDC606P   芯片的体积越来越小,价格也越来越低,这也更符合了无线传感器网络微型化和低成本的要求。所以,在无线通信芯片的选择中就要更加关注于芯片的性能,包括载波频段、工作电压、传输距离等。
    目前,真正用于传感器网络节点中的无线通信芯片并不多,主要有RFM公司的TR1000芯片,以及Chipcon公司的CC1000、CC1020、CC2420等芯片。这些芯片从性能上看各有千秋,都有各自的优势和应用领域。表10-2所示为TR1000和CC1000两种芯片性能的比较。

                         

                          

    综合比较结果来看,CC1000芯片的性能要略优于TR1000,且CC1000芯片本身支持多信道调频,扩展了传感器节点的通信功能,为应用系统设计提供了新的处理手段。因此,在当前的无线传感器网络节点中,有很大一部分使用CC1000芯片作为节点的无线通信芯片(如Mica2节点、GAINS节点、UbiCell节点等)。图10-9所示为CC1000的简单棋块结构图,图中只画出了芯片中的一些主要处理模块及主要外部引脚。

                    

    在接收模式下,CC1000可以看成是一个传统的超外差接收器。射频RF输入信号经低噪声放大器LNA放大后翻转,进入混频器MIXER。通过混频器混频产生中频IF信号。在中频处理阶段IF STAGE,该信号在送入解调器DEMOD之前被放大和滤波。可选的RSSI信号或IF信号也可以通过混频产生于管脚RSSI/IF。解调后模块从管脚DIO输出解调数字信号。解调信号的同步由芯片上的PCLK提供的时钟信号来完成。
    在发送模式下,压控振荡器VCO的输出信号直接送入功率放大器PA。射频输出是通过加在DIO脚上的数据进行控制的,也就是移频键控FSK。这种内部T/R切换电路使天线的连接和匹配设计更容易。频率合成器产生的本振信号在接收状态下送入功放,频率合成器由晶振XOSC、鉴相器PD、充电脉冲CHARGE PUMP、VCO及分频器/R和/N构成。外接的晶体必须与XOSC管脚相连。只有外围电感需要与VCO相连。模块含有3条串行数据线接口用于配置寄存器。

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