一款速率可达500kbps的70厘米波段数据传输设备
时间：2022-03-08 来源：未知 作者：陆涛 点击：
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业余无线电爱好者利用不同的频段进行各种各样的数据模式通信，比如 APRS，FT8，RTTY，PSK31 等等。它们有一个共同的特点，传输速率非常低。高速率的比较少，我们之前给大家介绍过的 UDRX-440 项目已经终止。今天给大家介绍的这一款速率更高，造价更低，它就是 NPR（NEW PACKET RADIO）-70。elekitsorparts 量产版 NPR-70
NPR-70 是法国业余无线电爱好者 F4HDK 在 hackaday 上发起的一个开源项目，NPR-70 表示它使用 70cm 频段及以上的业余波段。NPR-70 的协议由 F4HDK 设计，传输过程没有任何加密，符合业余无线电的规定。同时，NPR-70 调制解调器具有内置的 500mW 无线电模块，因此使用它发射和接收无线电信号不需要额外的无线电设备。当然，如果您需要，可以添加一个外置 RF 功率放大器来提升功率。说到这里，可能有的朋友还是不知道这东西到底是干什么的，如何使用。简单点儿说，它可以利用业余无线电建立 IP 数据网络，还可以用于互联网接入，增强互联网覆盖范围。再简单点儿说，如果你在一个没有手机信号，没有固定互联网覆盖的地区进行救援活动，而你们又需要和外界进行联系，对讲机可以实现语音通信，而 NPR-70 可以让手机和电脑连上慢速互联网。有朋友说，这不就是 2.4GHz 或者 5GHz 无线网么，类似，但是，NPR-70 使用的 70cm 波段在地形受阻的情况下，具有更好的传播特性，能够实现更远距离的传输。NPR-70 设计用于在 70cm 业余频段上进行 IP 数据传输，最高数据速率可达 500kbps。有的朋友可能认为业余无线电接入互联网会存在很多问题，实际上，已经有很多业余无线电接入互联网的例子，比如 APRS，MMDVM，滔滔，Echolink，欧迅电台的公网和模拟互转等等。在这里我不想过多地讨论法律问题，如果有朋友喜欢，我们可以另外写一篇文章去讨论这个话题。elekitsorparts.com 现在生产和销售 NPR-70 调制解调器，出售的产品分两个版本，成品售价 92 美元，需要自己焊接和组装的套件售价 82 美元。NPR-70 调制解调器项目页面：https://hackaday.io/project/16409，有 PCB，BOM 表，固件等等一切资料，你可以自己购买材料去制作。
它可以实现两个电脑的连接，也可以由一个 NPR-70 接入互联网作为“热点”，其它 NPR-70 作为客户端与“热点”进行连接。 
外壳尺寸为 99.6 毫米 x 64 毫米 x 48 毫米，支持 9V 至 20V 直流输入，工作时电流低于 200mA，空闲时低于 70mA。无线电芯片使用 SI4463，频率范围：420MHz 至 450MHz，射频功率输出最大 500mW，无线电链路拓扑支持点对多点或点对点，调制方式为 2GFSK 或 4GFSK。 
因为带宽比较宽，为提高通信质量和距离，最好选择定向天线而不是全向天线。
很显然，F4HDK 在开发 NPR-70 上投入了大量的时间和精力。它现在已经是一个成品，人们可以购买套件建造并开始使用。当然，该项目是开源的，在所有人的共同努力下，它将进一步发展。NPR-70 的巧妙之处是使用了用于 ISM 频段的 FSK 射频芯片，价格便宜。NPR-70 的硬件设计是模块化的，有一个定制的 PCB，它充当载板，不同的模块焊接在它上面。SI4463 由 STM32 微控制器控制，使用 RF4463 模块，该模块提供 500mW 功率。如上图所示是 NPR-70 的所有硬件，调制解调器可以以 70 到 80 美元的成本建造，包括外壳。一般的功率放大器收发切换太慢，不能用于 NPR-70。F4HDK 选择了威诺 VR-P25D，这款放大器是为 DMR 设计的。DMR 使用 TDMA，因此这款放大器的收发切换非常快。F4HDK 在设计 NPR-70 时花了很多心思，他使用 TDMA 系统，其中基站为客户端分配时隙，NPR 协议的具体细节可以在 NPR 协议规范中阅读。下图是 NPR 的协议结构。尽管 SI4463 在数据速率方面非常灵活，但由于 NPR 使用 TDMA 协议，因此仅支持其中几种不同的数据速率。下图显示了可能的选项。可以使用 2GFSK 和 4GFSK 调制，原始数据速率在 300kbps 和 1Mbps 之间，RF 带宽在 270kHz 和 750kHz 之间。关于 RF 带宽问题，在 70cm 频段中合适的信号带宽是多少，国内没有任何规定。在习惯上，434MHz 频率被用作宽带数字实验的活动中心，但必须注意不要对业余卫星服务造成干扰，使用最低的必要带宽，并保持传输短。很明显，对于实验或零星的使用，人们可以使用高达几兆赫的频率。但是，如果长时间使用，确实没有明确的规定。我曾经咨询过国内的权威爱好者，他说没有规定，国内在 70cm 波段进行 ATV 也是可以的。有朋友觉得将 FSK 收发器芯片用于此类项目不是一个好主意。毫无疑问， OFDM 更好，然而，构建 OFDM 收发器要昂贵得多，也困难得多。FSK 收发器芯片的成本低，有现成的芯片。 总得来说，我认为 NPR 是一个伟大的项目。在目前的状态下，它已经是任何人都可以制作的有用套件。它也是研究和试验 TDMA 的一个非常好的平台，其方案可以进一步修改和改进。它也是完全开源的，这对于一个业余无线电项目来说是至关重要的。希望它能流行起来，让更多业余无线电爱好者加入进来。尽管如此，还有很多东西需要实验，很多东西需要学习，还有很多东西需要改进，但唯一的出路就是让人们对这个项目感兴趣，构建它，使用它，测试它，提出新的想法，并在实践中进行测试。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陆涛) |
