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在物聯(lián)網(wǎng)這樣一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)用場景中，成本、速率、壽命、移動(dòng)性、覆蓋范圍等都要考慮到，并非一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就能主宰一切。比如“LoRa”這種拓展頻譜的技術(shù)，就是在 LPWAN領(lǐng)域，和NB-IoT領(lǐng)域打得如火如荼。

下列是與 LoRa擴(kuò)展頻譜技術(shù)有關(guān)的一些術(shù)語：

1.擴(kuò)展因子（SF)

這是基于 LoRa的擴(kuò)展頻譜調(diào)制方法。擴(kuò)頻信息的傳輸速率被稱作符號(hào)率（Rs)，而碼片率和名義符號(hào)率之比被稱作是擴(kuò)展系數(shù)，它代表了每一信息比特傳輸?shù)拇a元數(shù)目。

注：由于不同的 SF是正交的，所以要事先知道鏈接的發(fā)送方和接收方的 SF。此外，還需要知道接收器的信號(hào)噪聲比。在負(fù)信噪比情況下，信號(hào)仍可被正常接收，從而提高了 LoRa接收器的林敏度、鏈接成本和覆蓋面。

2.擴(kuò)展頻譜調(diào)制帶寬

當(dāng)頻寬增大時(shí)，有效資料率會(huì)增加，傳送時(shí)間也會(huì)減少，但同時(shí)也會(huì)降低接收的敏感度。

3.LoRa信號(hào)帶寬 BW，符號(hào)率 R，數(shù)據(jù)率 DR之間的關(guān)系

符號(hào)速率Rs可以通過以下公式計(jì)算:Rs=BW/(2^SF)

可由下列公式來計(jì)算 LoRa數(shù)據(jù)率 DR：

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

LoRa擴(kuò)展技術(shù)一問世，便以其超高的靈敏度（-148 dbm)，強(qiáng)大的抗干擾性，以及出色的系統(tǒng)容量表現(xiàn)而備受矚目。簡單來說， LoRa擴(kuò)展頻譜技術(shù)，將改變無線通信的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)為人類提供了一種可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長續(xù)航、大系統(tǒng)容量和低成本的新型無線通信技術(shù)。愛陸通也有基于此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)對應(yīng)的LoRa工業(yè)網(wǎng)關(guān)。

擴(kuò)展頻譜通訊原理

傳統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通訊原則是采用最小的頻帶，以適應(yīng)于數(shù)據(jù)率。這是由于帶寬數(shù)量有限，并且需要共享大量用戶。

擴(kuò)展頻譜通訊的基本原則是盡量利用最多的頻帶，使相同的能量在較寬的頻帶內(nèi)傳輸。

在此，擴(kuò)展頻譜帶寬中有一小部分與傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)生了干擾，但是由于與傳統(tǒng)的信號(hào)相比，傳統(tǒng)無線電信號(hào)的帶寬非常窄，所以傳統(tǒng)無線電信號(hào)并不影響擴(kuò)展頻譜信號(hào)。

為什么要用擴(kuò)展頻譜技術(shù)

一、擴(kuò)寬帶寬，降低干擾

在擴(kuò)展系數(shù)為1時(shí)，數(shù)據(jù)1表示為“1”，在擴(kuò)展系數(shù)為4時(shí)，1表示為“1011”，在發(fā)送時(shí)，錯(cuò)誤率，即信號(hào)噪聲比有所下降，但能夠發(fā)送的數(shù)據(jù)量有所下降，因此，擴(kuò)展系數(shù)越大，發(fā)送的數(shù)據(jù)數(shù)量也就越少。

二、根據(jù)不同的速率需求，采用不同的碼道數(shù)目，以提高資源的利用率

擴(kuò)頻因子的另外一種作用就是正交碼（OVSF: Orthogonal Variable Spreading Factor，正交可變擴(kuò)頻因子），通過 OVSF可以得到正交的擴(kuò)頻碼，擴(kuò)頻因子為4時(shí)有4個(gè)正交的擴(kuò)頻碼，正交的擴(kuò)頻碼可以使同時(shí)傳輸?shù)臒o線信號(hào)互不干擾，即擴(kuò)頻因子為4時(shí)，可以同時(shí)傳輸4個(gè)人的信息。