LoRa技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離低功耗的無(wú)線調(diào)制技術(shù)。實(shí)際測(cè)試，在高樓林立的地方不加PA也可以達(dá)到上千米的傳輸距離。如果放在空曠沒(méi)有什么障礙物的地方達(dá)到3-5km也是不成問(wèn)題。
那么lora相比于傳統(tǒng)的無(wú)線調(diào)制之所有可以傳輸更遠(yuǎn)的距離，歸功于lora使用了擴(kuò)頻、跳頻、向前糾錯(cuò)等等關(guān)鍵特性。而關(guān)于跳頻和擴(kuò)頻很多人把他放在一起來(lái)說(shuō)，讓初接觸者不免產(chǎn)生疑問(wèn)，擴(kuò)頻和跳頻到底有什么關(guān)系，為什么這兩個(gè)特性可以提高傳輸距離。下面就一起來(lái)梳理梳理：
首先要明確一點(diǎn)，你要了解無(wú)線通信的基礎(chǔ)知識(shí)，我們?nèi)臻L(zhǎng)生活中接觸到的各種無(wú)線通信都是把真實(shí)的有效信號(hào)和載波信號(hào)進(jìn)行一個(gè)調(diào)制而發(fā)向空中的。這里關(guān)鍵地方就是弄清楚一個(gè)載波頻率。比如現(xiàn)在的wifi路由器有2.4g的還有5g的，這里的2.4g和5g就是一個(gè)載波頻率，而你上網(wǎng)的各種數(shù)據(jù)就乘坐2.4g或者5g的載波在路由器和手機(jī)之間來(lái)回穿梭。另一個(gè)例子就是在聽收音機(jī)的時(shí)候，聽到廣播里播放：廣大聽眾朋友好，這里是FM95.6。有木有很熟悉，這里的FM指的就是調(diào)制模式，而95.6呢就是載波頻率，所以你聽到的聲音就是坐著95.6mhz的空中列車到達(dá)你的收音機(jī)，進(jìn)而經(jīng)過(guò)收音機(jī)的解調(diào)后播放出來(lái)。下面這張圖是收音機(jī)無(wú)線信號(hào)調(diào)制的一個(gè)圖：
明白了基本無(wú)線通信的載波，我們?cè)倩貧w正題，繼續(xù)探討lora。lora同樣也是把有效數(shù)據(jù)和載波進(jìn)行調(diào)制而發(fā)送出去的。而lora的調(diào)制相比于上圖所示的的AM調(diào)幅和FM調(diào)頻就復(fù)雜很多，但是本質(zhì)都是相同的，把真實(shí)信息放在載波頻率上向空中發(fā)送或者接收空中的無(wú)線電波再進(jìn)行解調(diào)。
下面再聊本文的核心問(wèn)題：跳頻。而如果上面的基礎(chǔ)知識(shí)弄明白了，跳頻就很好理解，跳頻就是不斷的變換載波頻率。lora芯片sx127x本身就是支持跳頻的，它可以設(shè)定一個(gè)時(shí)間段，我們后面簡(jiǎn)稱為t1。發(fā)送端在經(jīng)過(guò)t1之后，載波頻率就會(huì)切換到下一個(gè)設(shè)定的值，再經(jīng)過(guò)t1之后，載波頻率又會(huì)進(jìn)行一次切換。而接收端就要和發(fā)送端約定好跳頻的規(guī)律，也就是維護(hù)同一張?zhí)l表，知道下一次該往哪個(gè)頻率切換。
如上圖所示，在一開始lora使用的載波頻率是433mhz，經(jīng)過(guò)t1時(shí)間之后跳到435mhz，再經(jīng)過(guò)t1后跳到431mhz……等等就這樣一直變換發(fā)送的頻率，這個(gè)就是lora的跳頻。
有人可能會(huì)有疑問(wèn)，這個(gè)跳頻的頻率設(shè)定要遵循什么規(guī)律嗎，下次我該設(shè)定要跳到多少mhz呢？這個(gè)首先你要確定你使用的lora芯片是什么型號(hào)的，比如sx1276和1278支持的頻率范圍是不一樣的，理論來(lái)說(shuō)在lora芯片支持的頻率范圍內(nèi)都可以跳，具體下次跳到哪一個(gè)都可以通過(guò)軟件自己靈活配置。但是考慮實(shí)際情況，有些頻率點(diǎn)就不建議設(shè)定，例如每個(gè)國(guó)家都是有無(wú)線電使用條例的，在某些頻率是不允許發(fā)射無(wú)線電信號(hào)的，所以國(guó)家不允許的頻率點(diǎn)是要規(guī)避的。還有要考慮到天線的匹配，你使用的天線在哪個(gè)頻率范圍更能發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)等等。
增加抗干擾，比如現(xiàn)在空中的433mhz一直有數(shù)據(jù)在傳送，你也使用433mhz的時(shí)候就產(chǎn)生干擾的可能性就比較大。所以跳頻就可以跳到例如435mhz頻段避免和其他人發(fā)送無(wú)線頻率沖突。
有些國(guó)家有規(guī)定，在一個(gè)信道上（也就是一個(gè)頻率點(diǎn)）發(fā)送的無(wú)線信號(hào)持續(xù)時(shí)間不能超過(guò)一定的時(shí)間。通俗來(lái)說(shuō)就是你不能一直占用這個(gè)頻率，所以這個(gè)時(shí)候跳頻就可以發(fā)揮作用。
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