Nguyên lý truyền thông trải phổ nhảy tần LoRa (FHSS) Công nghệ truyền thông không dây

Công nghệ truyền thông không dây: nguyên lý trải phổ truyền thông trải phổ nhảy tần LoRa (FHSS)

　　 Truyền thông trải phổ, tức là công nghệ truyền thông trải phổ (Truyền phổ trải rộng), đặc điểm cơ bản của nó là băng thông của tín hiệu dùng để truyền thông tin lớn hơn nhiều so với băng thông của chính thông tin đó.

　　 Việc tăng băng thông tín hiệu có thể làm giảm yêu cầu về tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm. Khi băng thông được tăng lên đến một mức nhất định, tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm được phép giảm thêm. Truyền thông trải phổ là việc sử dụng công nghệ truyền dẫn băng thông rộng để đổi lấy lợi ích của tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm, đây là ý tưởng cơ bản và cơ sở lý thuyết của truyền thông trải phổ.

Tại sao công nghệ truyền thông không dây sử dụng công nghệ trải phổ:

　　 1. Mở rộng băng thông và giảm nhiễu

Khi hệ số trải phổ là 1, dữ liệu 1 được biểu thị bằng"1", và khi hệ số trải phổ là 4,"1011"có thể được sử dụng để biểu thị 1, do đó tốc độ lỗi bit, tức là tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, có thể giảm trong quá trình truyền, tuy nhiên, dữ liệu thực tế có thể được truyền sẽ giảm. Do đó, hệ số trải phổ càng lớn thì số lượng dữ liệu được truyền đi càng nhỏ.

　　 2. Theo các yêu cầu khác nhau về tốc độ, số lượng kênh mã khác nhau được phân bổ để cải thiện tốc độ sử dụng

Hệ số trải phổ có một mục đích khác, đó là mã trực giao (OVSF: Hệ số trải rộng biến đổi trực giao, hệ số trải phổ biến trực giao). Mã trải phổ trực giao có thể thu được thông qua OVSF.Khi hệ số trải phổ là 4 thì có 4 Hai mã trải phổ trực giao, các mã trải phổ trực giao có thể làm cho các tín hiệu không dây truyền đồng thời không gây nhiễu lẫn nhau, tức là khi hệ số trải phổ là 4 thì thông tin của 4 cá nhân có thể được truyền cùng lúc. Yêu cầu về tốc độ dữ liệu của dịch vụ thoại và dữ liệu là khác nhau nên hệ số lan truyền của chúng cũng khác nhau.

FHSS, công nghệ Frequency-Hopping Spread Spectrum (Frequency-Hopping Spread Spectrum) được đồng bộ hóa và đồng thời chấp nhận cả hai đầu để truyền tín hiệu với một loại sóng mang băng tần hẹp cụ thể. Đối với một máy thu không cụ thể, FHSS tạo ra bước nhảy. Tín hiệu chỉ là nhiễu xung tới nó.

　　 Khi thời gian của một gói dữ liệu có thể vượt quá thời gian dừng kênh tối đa được luật pháp và quy định liên quan cho phép, công nghệ FHSS sẽ được sử dụng. Bật chế độ nhảy tần trong LoRa là để vận hành các thanh ghi RegHopPeriod và FreqHoppingPeriod về các giá trị khác 0.

　　 Nguyên lý của LoRa cho truyền thông trải phổ nhảy tần (FHSS):

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ trải phổ nhảy tần FHSS là: một phần nội dung của mỗi gói dữ liệu LoRa được truyền qua kênh nhảy tần do quản lý MCU thiết lập và tần số được"nhảy"(theo bảng tra cứu tần số) được gửi đi theo chu kỳ nhảy tần định trước. Sau khi kết thúc, bộ phát và bộ thu sẽ chuyển sang kênh tiếp theo trong danh sách nhảy tần được xác định trước để tiếp tục gửi và nhận phần tiếp theo của gói dữ liệu.

　　 Thời gian lưu trú trong bất kỳ kênh nào được xác định bởi FreqHoppingPeriod và giá trị là bội số nguyên của độ dài ký hiệu.

　　 Quá trình gửi và nhận thông qua nhảy tần bắt đầu từ kênh 0.. Vì vậy phần mở đầu và tiêu đề sẽ được gửi trên kênh 0 trước tiên. Mỗi khi bạn bắt đầu gửi gói dữ liệu, việc đọc bộ đếm kênh FhssPresentChannel (nằm trong RegHopChannel) sẽ tăng lên và tín hiệu ngắt FhssChangeChannel sẽ được tạo để đạt được nhảy tần.

　　 Tần số mới phải được đặt trong khoảng thời gian nhảy tần để đảm bảo rằng tần số mới sẽ được bao phủ khi nhảy tần lần sau.

Việc thu FHSS thường bắt đầu từ kênh 0. Sau khi kiểm tra phần mở đầu, máy thu sẽ bắt đầu quá trình nhảy tần như trên. Tại thời điểm này, nếu CRC của Tiêu đề không chính xác, người nhận sẽ tự động yêu cầu kênh 0 (cơ chế truyền lại gói dữ liệu) và Khởi động lại phần mở đầu Kiểm tra.