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lora擴(kuò)頻是什么 lora擴(kuò)頻技術(shù)原理詳解

行業(yè)新聞 | 2018-10-25 09:55:18
　　什么是LoRa擴(kuò)頻技術(shù)?LoRa，是一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸方案，屬于物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)之一。它的名字來源于“Long Range”的縮寫，從名字就能看出來，它的最大特點(diǎn)就是距離長。

LoRa擴(kuò)頻

　　LoRa擴(kuò)頻技術(shù)一經(jīng)推出，就憑借它驚人的靈敏度(-148dbm)、強(qiáng)悍的抗干擾能力、出色的系統(tǒng)容量表現(xiàn)，贏得了廣泛的關(guān)注。說通俗點(diǎn)，LoRa擴(kuò)頻技術(shù)改變了傳輸功耗和傳輸距離之間的平衡，徹底改變了嵌入式無線通信領(lǐng)域的局面。它給人們呈現(xiàn)了一個(gè)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長電池壽命、大系統(tǒng)容量、低硬件成本的全新通信技術(shù)，而這正是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)所需要的。


　　1944年，好萊塢26歲女影星HedyLamarr(號(hào)稱世界上最美麗的女人)發(fā)明了擴(kuò)頻通信技術(shù)，這種跳頻技術(shù)可以有效地抗擊干擾和實(shí)現(xiàn)加密。


　　后來人們發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)頻技術(shù)可以得到如下收益：從各種類型的噪聲和多徑失真中獲得免疫性;得到信噪比的增益。換句話說，使用擴(kuò)頻通信抗干擾性更強(qiáng)，通信距離更遠(yuǎn)。CDMA和WiFi都使用了擴(kuò)頻技術(shù)。


　　擴(kuò)頻調(diào)制的示意圖如下所示，用戶數(shù)據(jù)的原始信號(hào)與擴(kuò)展編碼位流進(jìn)行XOR(異或)運(yùn)算，生成發(fā)送信號(hào)流，這種調(diào)制帶來的影響是傳輸信號(hào)的帶寬有顯著增加(擴(kuò)展了頻譜)。

LoRa擴(kuò)頻技術(shù)


　　當(dāng)然擴(kuò)頻技術(shù)也不是萬能的，它至少有2個(gè)弊端：擴(kuò)展編碼調(diào)制生成更多片的數(shù)據(jù)流導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)率下降;較復(fù)雜的調(diào)制和解調(diào)機(jī)制。


　　理解擴(kuò)頻因子的概念：


　　通俗的說 擴(kuò)頻時(shí)你的數(shù)據(jù)每一位都和擴(kuò)頻因子相乘，例如有一個(gè)1 bit需要傳送，當(dāng)擴(kuò)頻因子為1時(shí)，傳輸?shù)臅r(shí)候數(shù)據(jù)1就用一個(gè)1來表示，擴(kuò)頻因子為6時(shí)(有6位)111111，這111111就來表示1，這樣乘出來每一位都由一個(gè)6位的數(shù)據(jù)來表示，也就是說需要傳輸總的數(shù)據(jù)量增大了6倍。


　　這樣擴(kuò)頻后傳輸可以降低誤碼率也就是信噪比，但是在同樣數(shù)據(jù)量條件下卻減少了可以傳輸?shù)膶?shí)際數(shù)據(jù)，所以，擴(kuò)頻因子越大，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)率(比特率)就越小。

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