Path Loss Model - BT

Steve Gast #3996620
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Servus,

ich weiss nicht genau ob es hier reingehört, aber ich versuche es 
einmal.
Ich würde gerne über Bluetooth eine Entfernungsbestimmung vornehmen. 
Modul sendet -> ich detektiere RSSI am Empfänger, zum Beispiel 
Smartphone und rechne den RSSI Wert in eine Entfernung um.

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RSSI[dBm] = - 10*n*log(d) + A[dBm]; // d ist hier die Entfernung zwischen Empfänger und Sender, A die empfangene Leistung bei 1m Entfernung


Idee ist jetzt einfach ein paar Messungen zu machen und das n 
experimentell zu berechnen.

Problem ist aber das die empfangene Leistung am Smart Phone alles andere 
als konstant ist. Diese schwankt teilweise um 7-8 db. Ist der angezeigte 
Wert überhaupt der RSSI Wert?

Ich würde also gerne in etwa von der am Empfänger detektierten RSSI Wert 
auf die Entfernung schließen können. Dies ist natürlich unmöglich wenn 
der Wert bei konstanter Entfernung schon unheimlich schwankt!

Wie geht man am besten an so etwas ran?
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Micha H. Persönliche Seite #3996725
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Da hast Du zwei große Probleme.
Zum Einen ist die Feldstärkeanzeige im Smartfon mit Sicherheit nicht 
dB-linear, das taugt nicht als Messgerät. Wenn dann müsstest Du das erst 
mal kalibrieren, um überhaupt eine sinnvolle Anzeige zu kriegen.
Zum Anderen funktioniert eine Feldstärke-Entfernungskorrelation nur im 
Freifeld, ohne Störungen durch Überlagerung, Abschattung, Reflektion, 
die Du im Zimmer/Labor immer hast. Alleine schon Deine Anwesenheit 
beeinflusst das Ergebnis, gerade in dem bei Bluetooth benutzten 
Frequenzbereich.
Das wird selbst unter besten Bedingungen höchstens eine ganz grobe 
Schätzung.
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Steve Gast #3997432
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Micha H. schrieb:
> Da hast Du zwei große Probleme.
> Zum Einen ist die Feldstärkeanzeige im Smartfon mit Sicherheit nicht
> dB-linear, das taugt nicht als Messgerät.

Was heisst das genau? Es ist doch mit Sicherheit der RSSI Wert der 
angezeigt wird!? Dieser sollte doch "db-linear" sein!?

> Wenn dann müsstest Du das erst
> mal kalibrieren, um überhaupt eine sinnvolle Anzeige zu kriegen.

Wie genau würde so eine Kalibrierung aussehen?
Wie macht man so etwas in etwa?

Das die Messung via Reflektionen, Interferenzen usw... stark verfälscht 
wird ist imo klar. Da könnte man eventuell Software mäßig noch einiges 
abfangen.

Irgendwie muss dies ja funktionieren.
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Micha H. Persönliche Seite #3998069
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Steve schrieb:

> Was heisst das genau? Es ist doch mit Sicherheit der RSSI Wert der
> angezeigt wird!? Dieser sollte doch "db-linear" sein!?

Der Feldstärkeausgang ist ein Nebenprodukt des Chips, der Entwickler hat 
darauf keine Priorität gelegt weil es kein Messgerät ist.
Das heißt der RSSI kann alle möglichen Arten von Messfehler zeigen, zum 
Beispiel muß eine Feldstärkeerhöhung von 10dB nicht unbedingt 10dB mehr 
Anzeige bedeuten, das können beliebig weniger sein (mehr ist 
unwahrscheinlich). Außerdem dürfte der Dynamikumfang recht beschränkt 
sein. Schau mal ob dazu was im Datenblatt steht, falls Du eines 
auftreiben kannst.

> Wie genau würde so eine Kalibrierung aussehen?
> Wie macht man so etwas in etwa?

Man benutzt einen Referenzempfänger, etwa einen Spektrumanalyzer und 
schreibt sich eine Korrekturtabelle.

> Irgendwie muss dies ja funktionieren.

Man kann sicher einiges machen, mir würde z.B. ein schnelles Peak-Hold 
einfallen, um Nullstellen im Empfangsfeld auszugleichen. Es gibt aber 
jede Menge anderer Schwierigkeiten; BT arbeitet im ISM-Band, man muß 
also sicherstellen daß man nur den gewünschten Sender misst.
Es wird immer mehr oder weniger eine Schätzung bleiben. Eine echte 
Entfernungsmessung geht bei HF nur per Triangulation oder 
Laufzeitmessung.

Eigentlich ist das ein Thema für das HF-Forum, vielleicht sitzen da 
Experten mit Praxiserfahrung in Entfernungsmessung, statt nur 
theoretisch zu labern wie ich. Distanz war bei meinen HF-Projekten immer 
nur Störgröße, kein Messwert, wenn man mal von Laufzeitmessung im Kabel 
absieht.

Micha
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