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你应该知道的LoRa跳频扩频通信原理

来源:芯元电子科技  发布时间:2020-03-09   点击量:260

你应该知道的LoRa跳频扩频通信原理

要了解LoRa跳频扩频通信原理 我们先来看看跳频扩频是什么?

FHSS,跳频扩频技术 (Frequency-Hopping SpreadSpectrum)在同步、且同时的情况下,接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号,对于一个非特定的接受器,FHSS所产生的跳动讯号对它而言,也只算是脉冲噪声。


当单个数据包时间可能超过相关法规允许的最大信道停留时间,则会用FHSS技术。在LoRa中开启跳频模式,是操作RegHopPeriod和FreqHoppingPeriod寄存器设为非零值。

1、原理

FHSS跳频扩频方案的工作原理为:每个LoRa数据包的部分内容通过MCU管理设置的跳频信道,既所要“跳”的频率(根据频率查询表)发送出去,在预定的跳频周期结束后,既该部分数据发送完成,则发射机和接收机切换到跳频预定义列表的下一个信道,以便继续发送和接受数据包的下一部分内容。在任一信道内的驻留时间由FreqHoppingPeriod来决定,该值为符号长度的整数倍。

通过跳频发送和接受的过程从信道0开始。。所以前导码和报头部分首先会在信道0发送。。每次开始发送数据包时,信道计数器FhssPresentChannel(位于RegHopChannel)的读数会增加,并产生中断信号FhssChangeChannel以实现跳频。 必须在跳频周期内设定新的频率,以 保证下次跳频时,会覆盖该新频率。




FHSS接收通常从信道0开始,在Check完前导码后,接收机就会开始上述跳频过程,这时候,如果Header的CRC不正确,接收机会自动请求信道0(数据包重发机制),并重新开始Check前导码。

2、信道更新时间

转到新频率后,会产生FhssChangeChannel中断,既改变信道的中断。如下图跳频成功时产生的中断信号:

      image001.png

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