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LoRa關鍵引數 1、擴頻因子(SF) 2、編位元速率(CR) 3、訊號頻寬(BW) 4、LoRa訊號頻寬BW、符號速率Rs和資料速率DR的關係

 LoRa學習:LoRa關鍵引數(擴頻因子,編位元速率,頻寬)的設定及解釋

  • 1、擴頻因子(SF)
  • 2、編位元速率(CR)
  • 3、訊號頻寬(BW)
  • 4、LoRa訊號頻寬BW、符號速率Rs和資料速率DR的關係
  • 5、 LoRa訊號頻寬、擴頻因子和編位元速率的設定

針對特定應用,開發人員可通過調製擴頻因子、調製頻寬、糾錯編位元速率這三個關鍵設計引數,對LoRa調製解調技術進行優化。。

1、擴頻因子(SF

LoRa採用多個資訊碼片來代表有效負載資訊的每個位,擴頻資訊的傳送速度稱為符號速率(Rs),而碼片速率與標稱的

Rs比值即為擴頻因子(SFSpreadingFactor),表示了每個資訊位傳送的符號數量。。 


 


LoRa
擴頻因子取值範圍: 
 

注意:因為不同的SF之間為正交關係,因此必須提前獲知鏈路傳送端和接收端的SF。另外,還必須獲知接受機輸入端的信噪比。。在負信噪比條件下訊號也能正常接收,這改善了LoRa接受機的林敏度,鏈路預算及覆蓋範圍。。

理解擴頻因子的概念:

通俗的說 擴頻時你的資料每一位都和擴頻因子相乘,例如有一個1 bit需要傳送,當擴頻因子為1時,傳輸的時候資料1就用一個1來表示,擴頻因子為6時(有6位)

111111,這111111就來表示1,這樣乘出來每一位都由一個6位的資料來表示,也就是說需要傳輸總的資料量增大了6倍。 
這樣擴頻後傳輸可以降低誤位元速率也就是信噪比,但是在同樣資料量條件下卻減少了可以傳輸的實際資料,所以,擴頻因子越大,傳輸的資料數率(位元率)就越小。。。

Lora擴頻因子的使用:

當擴頻因子SF6時,LoRa的資料傳輸速率最快,因此這一擴頻因子僅在特定情況下使用。使用時需要配置LoRa晶片SX127x

  • 在RegModemConfig2,將SpreadingFactor設為6
  • 將報頭設定為隱式模式
  • 在暫存器地址(0x31)的2至0位寫入0b101
  • 在暫存器地址(0x37)寫入0x0C

2、編位元速率(CR

編位元速率,是資料流中有用部分的比例。 
編位元速率(或資訊率)是資料流中有用部分(非冗餘)的比例。也就是說,如果編位元速率是k/n,則對每k位有用資訊,編碼器總共產生n位的資料,其中n-k是多餘的。 
LoRa
採用迴圈糾錯編碼進行前向錯誤檢測與糾錯。。使用該方式會產生傳輸開銷。。 
每次傳輸產生的資料開銷如下: 

在存在干擾的情況下,前向糾錯能有效提高鏈路的可靠性。由此,編位元速率(抗干擾性能)可以隨著通道條件的變化而變化,可以選擇在報頭加入編位元速率以便接收端能夠解析。。。


3、訊號頻寬(BW

增加BW,可以提高有效資料速率以縮短傳輸時間,但是以犧牲部分接受靈敏度為代價。對於LoRa晶片SX127xLoRa頻寬為雙邊頻寬(全通道頻寬),而FSK調製方式的BW是指單邊頻寬。

LoRa頻寬選項:


 

 

 

注意:較低頻段(169MHz)不支援250K500KHzBW


4LoRa訊號頻寬BW、符號速率Rs和資料速率DR的關係

LoRa符號速率Rs可以通過以下公式計算:

Rs=BW/(2^SF)

Hz每秒傳送一個碼片。。

LoRa資料速率DR可以通過以下公式計算:

DR=SF*( BW/2^SF)*CR


5LoRa訊號頻寬、擴頻因子和編位元速率的設定

LoRaWAN主要使用了125kHz訊號頻寬設定,但其他專用協議可以利用其他的訊號頻寬(BW)設定。改變BWSFCR也就改變了鏈路預算和傳輸時間,需要在電池壽命和距離上做個權衡。

http://blog.csdn.net/HowieXue/article/details/78028881