基于LoRa™調(diào)制解調(diào)器的鏈路設(shè)計操作之一（SX1278系列）

今天繼上次跟大家說的SX1276/77/78的概要后，說下有關(guān)LoRa™調(diào)制解調(diào)器相關(guān)設(shè)計操作。好了，不說廢話直接進入主題。

LoRa™調(diào)制解調(diào)器

LoRa™調(diào)制解調(diào)器采用擴頻調(diào)制和前向糾錯技術(shù)。與傳統(tǒng)的FSK或OOK調(diào)制技術(shù)相比，這種技術(shù)不僅擴大了無線通訊鏈路的覆蓋范圍，而且還提高了鏈路的魯棒性。下表列明了通過幾種設(shè)置可以提高L oRa™調(diào)制解調(diào)器性能的一些示例。設(shè)計師可以通過調(diào)整擴頻因子和糾錯率這兩種設(shè)計變量，從而在帶寬占用、數(shù)據(jù)速率、鏈路預(yù)算改善以及抗干擾性之間達到更好的平衡。

下表是LoRa™調(diào)制解調(diào)器性能示例(868MHz頻段)

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2018-8-3 15:13 上傳

注意:當(dāng)帶寬低 于62.5kHz時，建議使用TCXO作為頻率參考源，以達到《電氣規(guī)格說明》中給出的頻率容差規(guī)格。

擴顏因子越大，傳播時間越長，則對頻率參考源短期穩(wěn)定性的要求也越高。如需部署超低敏度產(chǎn)品，請與升特代表處聯(lián)系。

針對歐洲業(yè)務(wù)，規(guī)格表中列明了ERC 70-03每個子頻段允許的晶體公差。針對美國業(yè)務(wù)，可采用跳頻模式，從而在LoRa™調(diào)制解調(diào)器上實現(xiàn)擴頻和跳頻這兩個擴頻過程的自動化。

LoRa™調(diào)制解調(diào)器的另一個重要特點是具有更強的抗干擾性。對同信道GMSK干擾信號的抑制能力達到20dB。因為擁有這么強的抗干擾性，所以LoRa™調(diào)制系統(tǒng)不僅可以用于頻譜使用率較高的頻段，也可以用于混合通訊網(wǎng)絡(luò)，以便在網(wǎng)絡(luò)中原有的調(diào)制方案失敗時擴大覆蓋范圍。

概述

LoRa™調(diào)制解調(diào)器的配置見下圖。有了這樣的配置，只需要通過配置寄存器RegOpMode，就能輕松地將FSK調(diào)制解調(diào)器切換成LoRa™調(diào)制解調(diào)器。上述切換操作可以在飛行模式(睡眠模式)下進行， 這樣既實現(xiàn)了遠距離調(diào)制能力又能使用標(biāo)準的FSK或OOK調(diào)制技術(shù)。LoRaTM調(diào)制解調(diào)器采用專有的調(diào)制和解調(diào)程序，將擴頻調(diào)制與循環(huán)糾錯編碼技術(shù)結(jié)合起來，從而提高了鏈路預(yù)算和抗干擾性。

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   上圖還顯示了發(fā)送和接收信息的簡要過程。其中，LoRa™調(diào)制解調(diào)器擁有獨立的雙端口數(shù)據(jù)緩沖FIFO,  而且在所有操作模式下均可通過SPI接口訪問該通道。選定LoRa™調(diào)制模式之后，配置寄存器中SX1276/77/78的映射關(guān)系發(fā)生變化。

針對特定的應(yīng)用，設(shè)計師可以通過調(diào)整擴頻因子、調(diào)制帶寬及糾錯編碼率這三個關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)對LoRa™調(diào)制解技術(shù)進行優(yōu)化。對上述某種設(shè)計參數(shù)進行調(diào)整之后，可在鏈路預(yù)算、抗干擾性、頻譜占用度及標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率之間達到平衡。

擴頻因子

LoRa™擴頻調(diào)制技術(shù)采用多個信息碼片來代表有效負載信息的每個位。擴頻信息的發(fā)送速度稱為符號速率(Rs) ，而碼片速率與標(biāo)稱符號速率之間的比值即為擴頻因子，其表示每個信息位發(fā)送的符號數(shù)量。LoRa™調(diào)制解調(diào)器中擴頻因子的取值范圍見下表。

注意：因為不同擴頻因子（SpreadingFactor）之間為正交關(guān)系，因此必須提前獲知鏈路發(fā)送端和接收端的擴頻因子。另外，還必須獲知接收機輸入端的信噪比。在負信噪比條件下信號也能正常接收，這改善了LoRa接收機的靈敏度、鏈路預(yù)算及覆蓋范圍。

先這樣吧，時間有點趕要出去了。下次再給大家說說。