SX1276/77/78学习笔记1 - 概要和专业术语

1. 概要和专业术语

1. LoRa 是 LPWAN（低功耗广域网）通信技术的一种，其作用距离超过 15 公里，连接节点可达 100 万个。低功耗与长距离极限的组合可将最大数据速率提升至每秒 50千比特（Kbps）。
2. LoRa 主要在全球免费频段运行； 包括 433 、868 、915Mkz 。

3. 专业术语

   • FHSS ：跳频扩频技术
     
     • 跳频:利用整个带宽（频谱）并将其分割为更小的子通道。发送方和接收方在每个通道上工作一段时间，然后转移到另一个通道。通俗来讲，LoRa 无线传输 工作在多个频段上，发送和接受信号时，也是在多个频段进行跳转，如果有一个频段通信异常，则跳到相邻的一个频段上继续进行通信。跳频通信的好处是，通道不唯一，即使有频段出现异常，也不会影响正常通信。
     • 扩频:是利用10个以上的chips来代表原来的「1」或「0」位，使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。通俗来讲，数字信号“1”或者“0”要用n个码片来编码表示，而扩频是在这个编码基础上，又加长了码片，比如n个码片表示一个数字“1”，扩频后，用2n（2n是随便取的，要根据扩频因子来决定）个码片来表示一个数字“1”。这样做的好处是，对噪声的抗干扰能力变强，即信噪比更高。这是LoRa能远距离通信的原因之一，缺点是降低了传输速率。真相是，LoRa是拿传输速率换通信距离。
   • BW ：扩频调制带宽
     带宽也表示传输速率，这里的带宽指的是频宽，即频段的频率宽度，它决定了中心频率的上下频率。比如中心频率 433MHZ,带宽是 2MHZ，则通信的频谱（信道）的频率为432MHZ~434MHZ 。
   • SF ：扩频因子
     扩频设置用的，扩频因子越大，信噪比越高，传输速率越低。
   • CR ：纠错率 又称 编码率
     即有效信号和整个报文（数据包）的比值
   • CAD ：信道活动检测
     根据前导码检测信道活动
   • PA ：功率放大器
     就是常说的功放，用来放大信号的
   • LNA： 低噪声放大器
     这个是把天线接受到的信号进行放大，为解码做准备的。
   • SNR ：信噪比
     信号和噪声的比值，信噪比越高，说明信号干扰越小。
   • RS ：符号速率
     数据发送的速率，一秒钟内发送的符号数目就是符号率。带宽和符号率成正比，和扩频因子成反比。
   Rs=BW2SF
   • Preamble : 前导码
     前导码，用于信道信号检测
   • PLL ： 锁相环
     锁波形相位，由于倍频后，波形不稳定，锁相环对波形相位进行锁定，进而实现稳定波形的作用

   注：一个数据信号（如逻辑1或0）通常要用多个编码信号来进行编码，那么其中的一个编码信号就称为一个码片。如果每个数据信号用10个码片传输，则码片速率是数据速率的10倍，处理增益等于10。码片相当于模拟调制中的载波作用，是数字信号的载体。

4. 扩频调制的另一优点就是，每个扩频因子均呈正交分布，因而多个传输信号可以占用同一信道而不互相干扰，并且能够与现有基于FSK 的系统简单共存。此外，SX1276 / SX1276 / SX1278 还支持标准的 GFSK、FSK、OOK 及 GMSK 调制模式，因而能够与现有的 M-BUS 和IEEE 802.15.4g 等系统或标准兼容。