ฉันพยายามที่จะเข้าใจความสัมพันธ์ที่แท้จริงระหว่างชิป Lora "chirps" สัญลักษณ์และบิต ฉันไม่ได้หมายถึงสมการที่เกี่ยวข้องกับอัตราต่าง ๆ เท่านั้น แต่จริงๆแล้วสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปริมาณ

เอกสารSemtech AN1200.22 LoRa ™ Modulation Basicsประกอบด้วยสมการและคำจำกัดความพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับอัตราต่างๆ เท่าที่ฉันเข้าใจได้ CR rate ของชิปจะเท่ากับตัวเลขที่เลือกแบนด์วิดท์เสมอ ดังนั้นถ้าแบนด์วิดท์ที่เลือก = 125 kHz, อัตราชิปคือ 125,000 ชิป / วินาที สัญลักษณ์ BW จะถูกใช้แทนกันได้กับอัตราของชิป

ปัจจัยการแพร่กระจายเกี่ยวข้องกับชิปและสัญลักษณ์ สัญลักษณ์ ดังนั้นอัตราสัญลักษณ์ SR เกี่ยวข้องกับอัตราชิพ (เป็น BW):$2^{SF} chips = 1 \ symbol$

$SR = \frac{BW}{2^{SF}}$

ในการใช้งานของการปรับ LoRa ข้อมูลทุก 4 บิตจะถูกเข้ารหัสเป็น 5, 6, 7, หรือ 8 บิตทั้งหมดเป็นรูปแบบของการแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้าและสิ่งเหล่านี้จะถูกเลือกโดยการตั้งค่าอัตราการเข้ารหัส CR = 1, 2 3, 4. ดังนั้นอัตราจริงของบิตข้อมูลผู้ใช้จะต้องลดลงด้วยปัจจัย:

$BR_{user} = BR\frac{4}{4+CR}$CR}

สรุปสิ่งที่ฉันคิดว่าฉันเข้าใจจนถึงตอนนี้ ฉันไม่รู้ว่าจริง ๆ แล้วชิปหรือสัญลักษณ์คืออะไร ตัวอย่างเช่นมีคำศัพท์พิเศษในความสัมพันธ์สุดท้ายระหว่างแบนด์วิดท์และอัตราบิตดิบซึ่งฉันไม่เข้าใจ

$BR = SF\frac{BW}{2^{SF}}\ = SF \cdot SR$

สิ่งนี้บอกว่าหนึ่งสัญลักษณ์เทียบเท่ากับบิต SR หรือระหว่าง 6 และ 12 บิตในการตั้งค่าที่มีอยู่ของ LoRa ถูกต้องหรือไม่

ฉันได้พบที่นี่ (ดูหลังจาก 13:00 ในวิดีโอนี้ แก้ไข: วิดีโอของการพูดคุยเชิงลึกล่าสุดและเพิ่มเติม ) คำจำกัดความของอัตราการร้องเจี๊ยก ๆ เป็นอนุพันธ์ครั้งแรกของความถี่ df / dt นั่นจะให้หน่วยเป็นแต่นิพจน์ที่แสดงนั้นแตกต่างกัน บางทีนี่อาจเป็นอัตราการเรตติ้งที่สมบูรณ์ (เจี๊ยบ) มากกว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงความถี่?$time^{-2}$

ดังกล่าวข้างต้น: shot หน้าจอจากที่นี่

คำถาม:ความสัมพันธ์ระหว่างชิปกับ "chirps" คืออะไร - ชิปสามารถแยกความแตกต่างทางสายตาใน spectrograms - หนึ่งสามารถดูที่แต่ละชิปเริ่มต้นและสิ้นสุด? นอกจากนี้ยังมีอยู่ระหว่าง 6 และ 12 บิตต่อสัญลักษณ์?

ด้านล่างนี้คือตัวอย่างบางส่วนของสเปคตรัมของสัญญาณ LoRa ดูเหมือนว่าในแต่ละช่วงของเสียงร้องเจี๊ยก ๆ นั้นมีความถี่ในการเปลี่ยนความถี่โดยทันทีหนึ่งครั้งต่อช่วงระยะเวลาของการร้องเจี๊ยกเล็กน้อย แต่ฉันไม่รู้ว่ามันถือทั่วไปหรือไม่

ด้านบน: LoRa spectrogram จากLinkLabs: "LoRa คืออะไร" .

ดังกล่าวข้างต้น: Lora spectrogram จากถอดรหัส Lora IOT พิธีสารกับ RTL-SDR

ด้านบน:ภาพหน้าจอจากการย้อนกลับ LoRa (PDF)

ข้างต้นจากการถอดรหัส Lora - ตัดจากที่นี่

LoRa เป็นการปรับมอดูเลตสเปคตรัมเจี๊ยบ สัญลักษณ์เป็นเจี๊ยบ

ในการสร้างสัญลักษณ์ / chirps โมเด็มจะปรับเฟสของออสซิลเลเตอร์ จำนวนครั้งต่อวินาทีว่าโมเด็มปรับเฟสที่เรียกว่าอัตราชิปและกำหนดแบนด์วิดธ์มอดูเลต อัตราชิปคือส่วนย่อยโดยตรงของความถี่ควอตซ์ (32 MHz)

Example for 125 kHz LoRa:

125 kHz modulation bandwidth
    = 125000 chips per second
    = 8 µs per chip

modulation bandwidth < occupied spectral bandwidth < channel spacing (typ 200 kHz)

เจี๊ยบพื้นฐานเป็นเพียงทางลาดจาก fmin ถึง fmax (up-chirp) หรือ fmax ถึง fmin (down-chirp) ข้อมูลที่ถือแบกเจี๊ยบเป็นเจี๊ยบที่เปลี่ยน cyclically และการเปลี่ยนแปลงวัฏจักรนี้ดำเนินการข้อมูล

ปัจจัยการแพร่กระจายสองกำหนดค่าพื้นฐาน:

• $2^{SF}$
• จำนวนบิตดิบที่สามารถเข้ารหัสด้วยสัญลักษณ์นั้นคือSF

เหตุผลก็คือสัญลักษณ์ที่มีความยาวของชิป N สามารถเปลี่ยนจาก 0 เป็นตำแหน่ง N-1 cyclically ตำแหน่ง "อ้างอิง" ได้รับจากสัญลักษณ์ที่ไม่ได้เลื่อนที่จุดเริ่มต้นของเฟรม LoRa ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงแบบวัฏจักรสามารถนำบิตข้อมูล log2 (N) ถ้า N เป็นพลังของสอง, คณิตศาสตร์ทำงานได้ดี

Example for SF 7

A SF 7 symbol is 128 chips long
    = 1.024 ms @125kHz modulation bandwidth
    = 512 µs @250kHz modulation bandwidth
    = 256 µs @500kHz modulation bandwidth

A 128-chip long symbol can by cyclically shifted from 0 to 127 positions, and that shift
carries 7 bits of raw information:
    ~ 6.8 kbps raw @125kHz modulation bandwidth
    ~ 13.7 kbps raw @250kHz modulation bandwidth
    ~ 27.3 kbps raw @500kHz modulation bandwidth

เนื่องจากเสียงรบกวนกระบวนการมอดูเลต / demodulation นี้จะแนะนำข้อผิดพลาดและนั่นคือสาเหตุที่มีการเพิ่มรหัสการแก้ไขข้อผิดพลาด สำหรับเพย์โหลดทั่วไปจะมีการเพิ่มความซ้ำซ้อน 25% (CR1) หรือ 50% (CR2) ก่อนที่จะปรับแต่งเสียงร้องเจี๊ยก ๆ ในทางปฏิบัติข้อมูลที่ส่งโดยผู้ใช้จะถูกผสมเพื่อให้ได้คุณสมบัติการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ดีขึ้น

อัตราข้อมูลดิบและการแก้ไขข้อผิดพลาดกำหนดอัตราข้อมูลเล็กน้อย ในการรับอัตราข้อมูลสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถส่งได้คุณต้องคำนึงถึง:

• วง จำกัด หน้าที่ทางกฎหมายของวงที่คุณปล่อย
• ค่าโสหุ้ยของคำนำ LoRa ส่วนหัวและ CRC สำหรับแต่ละเฟรมที่ส่ง (อิทธิพลสำคัญเมื่อส่งเฟรมสั้น)
• โอเวอร์เฮดของโปรโตคอลสำหรับแต่ละเฟรม (สำคัญมากสำหรับเฟรมสั้น)

แก้ไข:

ฉันได้เพิ่ม (สีแดง) ขอบเขตของลูกนกเพื่อให้ผลของการเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรนั้นง่ายต่อการเข้าใจ ยกเว้นสัญลักษณ์พิเศษสองสามตัวในตอนท้ายของการเริ่มต้นของการส่งสัญญาณการเริ่มต้นของเฟรมเจี๊ยบทั้งหมดในเฟรม LoRa นั้นมีความยาวเท่ากัน ความถี่ดูเหมือนจะ "กระโดดไปรอบ ๆ " ค่อนข้างน้อย แต่ไม่มีความต่อเนื่องในระยะที่จะนำไปสู่การประสานกันของเสียงดนตรีที่ไม่พึงประสงค์จำนวนมากทั่ววง

คำนิยาม

ดังนั้นสิ่งที่เป็นบิต , สัญลักษณ์ , ชิปและเจี๊ยบและสิ่งที่ทำสิ่งเหล่านี้หมายถึง?

นิดหน่อย

บิตเป็นหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด ส่วนใหญ่เราพยายามส่งบิตเหล่านี้จากผู้ส่ง (TX) ไปยังผู้รับ (RX)

ในการส่งบิตเหล่านี้ไปยัง RX พวกเขาต้องผ่านสื่อบางชนิดเพื่อไปยังปลายทาง มันอาจเป็นโลหะอากาศน้ำไฟเบอร์ออปติก ฯลฯ สื่อชนิดใดก็ได้ที่คุณนึกออก
พวกเขาแต่ละคนมีข้อดีข้อเสียและนิสัยใจคอของตัวเอง แต่ส่วนใหญ่เราใช้พวกเขาเพราะเราต้องชดเชยข้อบกพร่องของสื่ออื่น ๆ
ไฟเบอร์ออปติกถูกใช้เพราะพวกเขาดีกว่าในการส่งสัญญาณที่มีการลดทอนน้อยลงมากเมื่อเทียบกับการส่งไร้สายที่ใช้อากาศเป็นสื่อกลางและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับการสื่อสารที่ใช้ทองแดงหากเราพูดถึงระยะยาว
ข้อเสียของสื่อนี้คือคุณไม่สามารถส่งผ่านพลังงานได้มันจะไร้ประโยชน์ คุณไม่สามารถใช้พลังงานนี้ซ้ำได้ในตอนท้ายดังนั้นหากคุณต้องการพลังงานบางอย่างในขณะที่กำลังส่งข้อมูลคุณจะต้องใช้ทองแดง
อัตราบิตคือจำนวนบิตที่ส่งหรือประมวลผลต่อหน่วยเวลา

สัญลักษณ์

หากคุณต้องการส่งผ่านสื่อประเภทต่าง ๆ เหล่านี้คุณจะต้องอธิบายและส่งบิตของข้อมูลเหล่านั้นในทางที่มันจะไปถึงปลายทาง
สัญลักษณ์เป็นหนึ่งหรือบิตของข้อมูลเพิ่มเติมก็สามารถเป็นประเภทของรูปแบบของคลื่นหรือเป็นรหัส
Symbol rate คือจำนวนของการเปลี่ยนแปลงสัญลักษณ์ต่อหน่วยเวลาซึ่งสามารถเท่ากับหรือน้อยกว่าอัตราบิต อัตราสัญลักษณ์เป็นที่รู้จักกันว่าอัตราการส่งข้อมูลและอัตราการปรับ

นี่คือตัวอย่างสิ่งที่ชนิดของสายรหัสที่มีอยู่และสิ่งที่ชนิดของการปรับ

ชิป

ชิพเป็นองค์ประกอบไบนารีพื้นฐานของลำดับข้อมูลในบริบทของการแพร่กระจายคลื่นความถี่และเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนพวกเขาตั้งชื่อมันแตกต่างจากบิต

สเปรดสเปกตรัมคือแนวคิดของการกระจายข้อมูลของคุณผ่านแบนด์วิดท์วิธีนี้การส่งข้อมูลจะซ้ำซ้อนมากขึ้นและมีแนวโน้มที่จะติดขัดน้อยลง หากคุณต้องการความน่าเชื่อถือเท่ากันโดยไม่ใช้สเปกตรัมการแพร่กระจายคุณจะต้องส่งสัญญาณในย่านความถี่แคบด้วยพลังงานที่ค่อนข้างสูง สิ่งนี้จะติดขัดการส่งสัญญาณอื่น ๆ และขัดต่อจุดทั้งหมดของการสื่อสารโทรคมนาคมที่คุณส่งข้อมูลได้สำเร็จโดยไม่รบกวนการส่งสัญญาณของบุคคลอื่น
อัตราชิปคือจำนวนชิปที่ส่งหรือรับต่อหน่วยเวลาและมีขนาดใหญ่กว่าอัตราสัญลักษณ์ซึ่งหมายความว่าชิปหลายตัวสามารถแสดงสัญลักษณ์เดียวได้

อัตราสัญลักษณ์ต่ำกว่าหรือเท่ากับอัตราบิตอัตราชิปสูงกว่าอัตราสัญลักษณ์และสูงกว่าอัตราบิต

ในเอกสาร Semtech AN1200.22ในหน้า 9-10 ใช้สูตรต่อไปนี้:

$R_b = SF\cdot R_s$$R_c = \cfrac{R_b}{SF} \cdot 2^{SF}$
$100\ bps$$200\ cps$

หากคุณมีความสนใจในสิ่งที่เทคโนโลยีการแพร่กระจายคลื่นความถี่อื่น ๆ อยู่การใช้งานที่แนวคิดของชิปตรวจสอบวิธีการเข้าถึงรหัสกองหลาย Access

เจี๊ยบ

chirp คือสัญญาณที่ความถี่เพิ่มขึ้น (up-chirp) หรือลดลง (down-chirp) ใน QPSK, BPSK และการปรับแบบดิจิตอลหลายประเภทพวกเขาใช้คลื่นไซน์เป็นสัญลักษณ์ แต่ใน CSS จะใช้ chirps ซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงแรงดัน / พลังงานในเวลาที่แตกต่างกัน แต่เปลี่ยนความถี่ในเวลา

- หากต้องการดำเนินการต่อ -
ฉันต้องแก้ไขคำตอบจากส่วนชิปเนื่องจากการคำนวณสิ่งต่าง ๆ จากเอกสารทั้งสอง ( 1 , 2 ) ไม่ได้ให้ผลลัพธ์เดียวกันและในวิดีโอมันยังไม่ชัดเจนว่าเราใช้อะไรเป็น ชิปหรือสัญลักษณ์ในสัญญาณมอดูเลต CSS

ทรัพยากร

ชิป

การแพร่กระจายคลื่นความถี่

เทคนิคการมอดูเลต

อัตราบิตสัญลักษณ์และชิป

อ่านเพิ่มเติม

อัตราบิตเทียบกับอัตรารับส่งข้อมูล

เทคนิคการมัลติเพล็กซ์

เทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิตอลที่ทันสมัย

ทฤษฎีการสื่อสารด้วยคลื่นความถี่

ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม: ระบบเทคนิคและเทคโนโลยี

แอปพลิเคชั่นและการวัดบางอย่างของเทคโนโลยีสเปรดสเปกตรัมสเปกตรัม (CHIRP)

การส่งสัญญาณดิจิตอล: การแนะนำแบบจำลองโดยใช้ VisSim / Comm (สัญญาณและเทคโนโลยีการสื่อสาร)