LoRa学习:LoRa通信调制解调的实现原理与性能

LoRa学习:LoRa调制解调原理与性能


1、LoRa调制解调器原理

LoRa调制解调器采用专利扩频调制前向纠错技术。与传统的FSK、OOK调制技术相比,LoRa扩大了无线通讯链路的覆盖范围(实现了远距离无线传输),提高了链路的鲁棒性。。

开发人员可调整扩频因子和纠错率这两个参数,从而平衡通讯时的带宽占用、通信速率、空中包的存活时间、以及抗干扰性等。。

LoRa调制解调器在不同参数下的性能示例 (868MHz频段):

可以看出,同样带宽和编码率下,扩频因子越大,传播时间越长,则比特率越低,灵敏度也越差,同时对频率参考源稳定性要求越高,这是由于经过扩频实现数据发送的原因。

LoRa调制解调器另一个重要特点是具有更强的抗干扰性。对于同信道GMSK干扰信号的抑制能力达到20dB。。
凭借这么强的抗干扰性,LoRa调制系统不仅可以用于频谱使用率较高的频段,也可以用与混合通讯网络,一遍在网络中原有的调制方案失败时扩大覆盖范围。。。


2、LoRa调制解调器配置

SX1278的LoRa调制解调器模块图如下:
通过配置寄存器RegOpMode切换LoRa/FSK调制解调器,切换可在睡眠模式下进行(芯片每次工作后默认进入睡眠模式),这样既实现了远距离调制能力,又能使用标准的FSK/OOK调制技术。。。

图中还简单显示了发送和接受信息的过程。。
发送数据大体为:FIFO提取Payload->组包->编码->调制
接受数据大体为:解调->纠错->提取Payload->放入FIFO。

其中,LoRa的 Modulater具有独立的双端口数据缓冲FIFO,并且在所有操作模式下,都可以通过SPI访问该FIFO。。


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