物联网芯片的协议之Lora及其调制
" LoRa ”( Long Range Radio ),是低功耗廣域物聯網通信技術中的一種,該技術方案由美國 Semtech 公司采用和推廣,是基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸技術。該技術標準在全球免費頻段運行,由于極低的功率消耗,使其成為物聯網數據傳輸的理想方案,可運用在工業、物流、環保技術、智能農業、智能城市、智能家居等眾多領域。目前美國使用較為廣泛,中國的話,推廣度不是很高。
LoRa 設備功耗極低同時具備在低速率傳輸條件下高達15 KM 的無線覆蓋范圍,使用 Chirp 擴頻(線性調頻擴頻)的調制技術。顧名思義,該調制技術的基礎是 Chirp (線性調頻信號),在此基礎上進行擴頻調制,由于 Chirp 也是頻率調制的一種,它保持了類似 FSK (Frequency-shift keying,頻移鍵控)的低功耗特性,在同樣的功率消耗下,明顯地增加了通信距離,同時還具有良好的魯棒性和抗多普勒頻移的能力。目前該調制方式已經被納入 IEEE 標準802.15.4a的物理層規范中。
chrip就是線性調頻信號線性調頻信號通過對載波頻率進行調制以增加信號的發射帶寬并在接收時實現脈沖壓縮。由于線性調頻信號具有較高的距離分辨力,當在速度上無法區分多目標時,可以通過增加目標距離測試解決多目標的分辨問題。同時在抗干擾方面,線性調頻信號可以在距離上區分干擾和目標,因而可以有效地對抗拖曳式干擾,這使得線性調頻信號在雷達波形設計中得到了廣泛的應用。由于線性調頻信號是通過一個發射脈沖實現距離高分辨的,因此該信號對目標多普勒頻移不敏感,即使回波信號有較大的多普勒頻移,脈沖壓縮系統仍能起到壓縮的作用。這將大大簡化信號處理系統。
從LoRa芯片的歷史來看,SX1278為Semtech 公司推出的第一代LoRa芯片,而SX1268和LLCC68為第二代升級產品,在功率和空中速率,電流等方面更是優于了SX1278。更加詳細的可以參考相應的datasheet。如果使用測試機(ATE)進行測試,主要還是需要針對不同的擴頻系數(SF)6-12,帶寬10-500KHz,來測量接收機的靈敏度范圍大概在-148dBm至-117dBm以及驗證發射機在不同SF的情況下測量其不同的占用帶寬。
總結
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