设为首页 | 加入收藏

  

详解无线通信原理和LoRa扩频通信技术

发布日期:2021-07-27 02:17   来源:未知   阅读:

  澳门特马2021开奖结果,当人类进入了无线通信时代,我们的生活发生了巨大的改变。无线通信具有一些天生优势,我们常说一个模拟信号代表的就是一个连续变化电磁波,一个数字信号就是代表一个电压脉冲序列,计算机局域共享则是典型的数字数据通过数字信号传输。通信信号最大的问题就是噪声,因为噪声会影响数字位,今天我们来了解一下它的具体原理。

  1901年,古列尔默。马可尼把长波无线电信号从Cornwall(康沃尔,位于英国的西南部)跨过大西洋传送到3200公里之外的Newfoundland(加拿大的纽芬兰岛),至此人类进入了无线多年来,无线技术的发展为人类带来了无线电、电视、移动电线年,最让人们深刻感受的是移动通信,手机几乎成为人们的一个器官,用它便捷接入Internet。

  在通信系统中,我们需要弄清模拟和数字的关系:一个模拟信号就是一个连续变化的电磁波,一个数字信号是一个电压脉冲序列。看一个实例,下图选自经典教材《无线通信与网络(第二版)》,电话通信是典型的模拟数据(声波)通过模拟信号传输;家庭宽带拔号上网是典型的数字数据(计算机只能处理数字信号)通过模拟信号(由“猫”完成调制)传输,同时模拟信号也可以转换成数字信号(由“猫”完成解调);计算机局域共享则是典型的数字数据通过数字信号传输。

  2013年SemTech公司推出SX1276/8系列的扩频调制射频芯片,它的实现方式非常巧妙,整个解调器引擎只需要50K个门。功耗低:休眠电流0.2uA,接收电流12mA,发射电流,和常见的GFSK芯片Si4438和CC1125接近,但是通信距离是GFSK芯片的3倍。附带说一句,我们国人在IT技术上最大的弱项是硬件呀,基本上IC(集中电路)芯片都靠进口。

  SemTech公司官方宣称该芯片可以达到:可视距离15kM,城市环境中3kM的通信距离。根据我们的实测数据:SX1278在1kbps的速率下可以单跳覆盖一个5000多户的小区。这意味着,使用简单的星型组网就可以建立LoRa微功率网络,而GFSK调制的芯片常常需要树型或MESH等复杂的路由网络。

  iWL881A无线通信模块是“长沙市锐米通信科技有限公司()”的LoRa长距离低功耗产品(如下图),它内嵌高效强大的物联网操作系统Contiki,支持星型/树型/MESH网络,与公司的集中器和云服务器组成“端管云”系统。典型应用场景为:居民抄表(水/电/气)、路灯控制、工厂采集、安全报警等。

  因为功耗、成本和尺寸等因素的限制,微功率无线通信产品一般只能使用资源受限的MCU;同时,节能技术的实现,网络协议栈的支持,一样需要实现。这时,就极为需要一个节省内存、支持多种网络协议栈、可裁剪的操作系统。

  Contiki就是一个比较理想的无线通信产品操作系统,它非常节省内存,丰富的无线通信协议原语,小巧实用的Coffee文件系统,可灵活更换的动态链接库,支持IPPv4和IPv6协议栈,由ASNI C语言实现,开源免费。



上一篇:40G100G相干光通信原理与关键技术 下一篇:深度解析5G背后的专利技术和通信原理