LoRa擴頻技術(shù)一經(jīng)推出,就憑借它驚人的靈敏度(-148dbm)、強悍的抗干擾能力、出色的系統(tǒng)容量表現(xiàn),贏得了廣泛的關(guān)注。說通俗點,LoRa擴頻技術(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)了一個能實現(xiàn)遠距離、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(號稱世界上最美麗的女人)發(fā)明了擴頻通信技術(shù),這種跳頻技術(shù)可以有效地抗擊干擾和實現(xiàn)加密。
后來人們發(fā)現(xiàn),擴頻技術(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,使用擴頻通信抗干擾性更強,通信距離更遠。CDMA和WiFi都使用了擴頻技術(shù)。
擴頻調(diào)制的示意圖如下所示,用戶數(shù)據(jù)的原始信號與擴展編碼位流進行XOR(異或)運算,生成發(fā)送信號流,這種調(diào)制帶來的影響是傳輸信號的帶寬有顯著增加(擴展了頻譜)。
當(dāng)然擴頻技術(shù)也不是萬能的,它至少有2個弊端:擴展編碼調(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)機制。
理解擴頻因子的概念:
通俗的說 擴頻時你的數(shù)據(jù)每一位都和擴頻因子相乘,例如有一個1 bit需要傳送,當(dāng)擴頻因子為1時,傳輸?shù)臅r候數(shù)據(jù)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)膶嶋H數(shù)據(jù),所以,擴頻因子越大,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)率(比特率)就越小。
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