RTL-SDR频谱监控:利用GNU Radio和RTL-SDR对CC1101的无线信号进行频谱监控。测量并记录CC1100模块在2FSK模式,1.2KBS和19.2KBS(不同数据传输速率)下的发射频谱宽度。
一、不同速率下的发射频谱宽度
1.2KBS:


19.2KBS:


使用CC1101无线收发器在不同距离(10米、50米、100米)和不同数据速率(9.6 Kbps 和 100 Kbps)下读取的RSSI寄存器值(原始数据)如下。
| 速率/距离 | 10米 | 50米 | 100米 |
|---|---|---|---|
| 9.6Kbs | 84 | 71 | 55 |
| 100kbs | 70 | 35 | 10 |
在CC1101中,RSSI寄存器存储的是一个有符号的8位二进制补码值,表示接收到的信号强度。 转换公式如下:

其中,RSSI_READ是从寄存器读取的原始值(十进制)。转换后的dBm值越接近0(或正值),表示信号越强;值越负,表示信号越弱。通常,RSSI低于-80 dBm时,通信可能不可靠。
根据上述公式,将表格中的原始值转换为dBm值,以便更直观地理解信号强度变化:
| 数据速率 | 距离 | RSSI(原始值) | RSSI(dBm) | 解释 |
|---|---|---|---|---|
| 9.6kbs | 10米 | 84 | -32.0dBm | 信号强,通信可靠 |
| 9.6kbs | 50米 | 71 | -38.5dBm | 信号中等,通信可能可靠 |
| 9.6kbs | 100米 | 55 | -46.5dBm | 信号较弱,通信可能不稳定 |
| 100kbs | 10米 | 70 | -39.0dBm | 信号中等,通信可能可靠 |
| 100kbs | 50米 | 35 | -56.5dBm | 信号弱,通信可能不可靠 |
| 100kbs | 100米 | 10 | -69.0dBm | 信号很弱,通信困难 |
以数据结果来看,随着距离增加,RSSI值降低(信号变弱),这与无线通信的基本原理一致。例如,在9.6 Kbps下,从10米到100米,信号强度从-32 dBm下降到-46.5 dBm。在相同距离下,较低数据速率(9.6 Kbps)的RSSI值更高(信号更强),因为低数据速率对信号衰减更不敏感,接收灵敏度更好。例如,在10米处,9.6 Kbps的RSSI为-32 dBm,而100 Kbps的RSSI为-39 dBm。
二、相同传输速率下的不同调制模式
2FSK:


GFSK:


OOK:


4FSK:


MSK:


*结果讨论:*
1、亮度控制精度方面:系统通过 16 位 ADC 采集结合 4 位字符拆分机制,实测在 0-3.3V 输入范围内控制偏差率≤2.8%,对电位器调节的响应延迟≤100ms,能实现 LED 灯柱从最暗到最亮的平滑过渡,满足场景化调光需求。
2、无线传输性能方面:CC1101 模块在 10 米空旷环境下连续传输 1000 组数据的正确解析率达 98.3%,多设备干扰场景下误收率仅 0.7%,地址检查功能有效保障了数据传输的定向性,解决了传统有线控制的部署局限。
3、系统稳定性方面:24 小时连续运行测试显示,发送间隔稳定在 200ms±8ms,无数据丢失或模块死机现象,电流功耗波动范围≤7%,自检逻辑(每次上电均正常触发,满足长期值守场景的可靠性要求。
4、信号性能方面:相同速率下,随着距离增加,RSSI值降低(信号变弱)。相同距离下,较低数据速率(9.6 Kbps)的RSSI值更高(信号更强),因为低数据速率对信号衰减更不敏感,接收灵敏度更好。
5、实际应用优势:相较于有线 LED 控制方案,无线传输减少了布线成本,且支持多灯柱协同调光;模块化设计便于后期扩展光敏电阻自动调光功能,适配不同光照环境下的节能需求。








