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LoRaWAN介绍13 SX1301IMLTRC

已有 723 次阅读2019-2-23 10:01

如果说LoRaWAN是闪电战,那么SX1301就是坦克,前者是建立在后者的基础上。SX1301是基于LoRa调制的基带芯片,它的目标是为广域范围的众多无线节点提供健壮的星型基站。


SX1301有一些关键的技术特征:高达-142.5dBm的接收灵敏度、49个LoRa“虚拟”通道和ADR技术。




1 整体结构

如下图所示,SX1301一般外接2片SX1257(或SX1255)。SX125x是射频前端芯片,它负责将I/Q(In-phase / Quadrature,同相正交数字信号)转换成无线电模拟信号。


仔细查看SX1301的结构图,它是由2个MCU和ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit,专用集成电路)的综合体。主要部件包括:


射频MCU:该MCU通过SPI总线连接2片SX125x,主要负责实时自动增益控制、射频校准和收发切换。


数据包MCU:该MCU负责分配8个LoRa调制解调器给多个通道,它仲裁数据包的机制包括速率、通道、射频和信号强度。


IF0~IF7的LoRa通道:它们的带宽固定为125kHz,每个通道可以设置中心频率,每个通道可以接收SF7~SF12共6种速率的LoRa信号。


IF8通道:带宽支持125 / 250 / 500kHz,希望用于网关之间的高速通信。


IF9通道:收发(G)FSK信号,LoRaWAN在欧洲地区使用了该通道。

2 实现ADR技术


ADR(Adaptive Data Rate,速率自适应)是LoRaWAN核心优势,它的原理是:依赖End Nodes和Gateway的距离,越近,End Nodes将采用高速率;越远,End Nodes将采用低速率。


其实,ADR是SX1301的“贡献”。


如下图所示,SX1301的IF0~IF7的8通道,它们设置了8个中心频率,但每一个通道都能接收SF7~SF12共6种速率的LoRa信号。这样一来,一个End Node可以根据信号强度,自由选择SF(即速率)来发送数据。


它至少具备3个优势:


End Node可以切换到8个频率中任意一种,有效降低同频干扰;


End Node可以使用6种速率中任意一种,Gateway不用记录它的速率,简单化;


Gateway可以实现天线分集,有效改善移动End Node的多径衰退;


特别注意:8个通道最多同时解调8个LoRa数据包,因为“前导码搜索引擎”和“解调引擎”是分离的,同时解调引擎为8个单元.

3 多通道频谱

2片SX125x和共10个通道,都可以灵活配置频率。一起看上图的实例:


射频前端A配置中心频率=867.0MHz


射频前端B配置中心频率=868.4MHz


路过

鸡蛋

鲜花

握手

雷人

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