Bienvenido a nuestra página, en este lugar vas a encontrar la solucíon que buscabas.
Solución:
LoRa es una modulación de espectro ensanchado basada en chirp. A símbolo es un chirrido.
Para generar símbolos / chirridos, el módem modula la fase de un oscilador. El número de veces por segundo que el módem ajusta la fase se denomina tasa de viruta y define el ancho de banda de modulación. La tasa de chip es una subdivisión directa de la frecuencia de cuarzo (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)
Los chirridos básicos son simplemente una rampa de fmin a fmax (chirrido hacia arriba) o de fmax a fmin (chirrido hacia abajo). Los chirridos de transporte de datos son chirridos que se desplazan cíclicamente, y este cambio cíclico transporta la información.
los factor de propagación define dos valores fundamentales:
- el número de fichas contenidas en cada símbolo es $ 2 ^ SF $
- el número de crudo bits que pueden ser codificados por ese símbolo es SF
La razón es que un símbolo, con una longitud de N chips, puede desplazarse cíclicamente de 0 a N-1 posiciones. La posición de "referencia" viene dada por los símbolos no desplazados al comienzo de la trama LoRa. Entonces, este cambio cíclico puede transportar log2 (N) bits de información. Si N es una potencia de dos, las matemáticas funcionan bien.
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
Debido al ruido, este proceso de modulación / demodulación introduce errores, y es por eso que se agrega un código de corrección de errores. Para una carga útil típica, se agrega un 25% (CR1) o un 50% (CR2) de redundancia antes de modular los chirridos. En la práctica, los datos enviados por el usuario también son mixed para obtener mejores propiedades de corrección de errores.
La tasa de datos sin procesar y la corrección de errores definen la tasa de datos nominal. Para obtener la velocidad de datos máxima efectiva a la que un dispositivo puede transmitir, debe tener en cuenta:
- límite legal del ciclo de trabajo, si corresponde, de la banda que emite en
- sobrecarga del preámbulo, encabezado y CRC de LoRa para cada trama enviada (influencia significativa cuando se envían tramas cortas)
- sobrecarga de su protocolo para cada fotograma (también muy importante para fotogramas cortos)
Editar:
He añadido (en rojo) los límites de los chirridos para que el efecto de los cambios cíclicos sea más fácil de entender. Excepto por unos pocos símbolos especiales al final del preámbulo que indican el comienzo de la trama, todos los chirridos en una trama LoRa tienen exactamente la misma longitud. La frecuencia parece "saltar" un poco, pero no hay discontinuidad en la fase que lleve a una gran cantidad de armónicos no deseados en toda la banda.
Definiciones
Entonces, que es un poco, símbolo, chip, y chirridoy ¿qué significan estos?
Poco
Bit es la unidad de información más pequeña. La mayoría de las veces, intentamos enviar estos bits del remitente (TX) al receptor (RX).
Para enviar estos bits a RX, tienen que pasar por algún tipo de medio para llegar a su destino. Puede ser cualquier metal, aire, agua, fibra óptica, etc., cualquier tipo de medio que puedas imaginar.
Cada uno tiene ventajas, inconvenientes y sus propias peculiaridades, pero los usamos principalmente porque necesitamos compensar las deficiencias de otros medios.
La fibra óptica se utiliza porque es mejor para transmitir la señal con mucha menos atenuación en comparación con la transmisión inalámbrica que usa aire como medio, y mucho menos costosa en comparación con la comunicación basada en cobre si hablamos de rangos largos.
La desventaja de este medio es que no puede transmitir poder sobre él, no tendría sentido. No puede reutilizar este poder al final, por lo que si desea alimentar algo mientras está transmitiendo información, tendrá que usar cobre.
La tasa de bits es el número de bits transmitidos o procesados por unidad de tiempo.
$$ Bit rate = R_b $$
Símbolo
Si desea transmitir a través de estos diferentes tipos de medios, debe describir y transmitir esos bits de información de manera que llegue a su destino.
Un símbolo representa uno o más bits de datos, puede ser un tipo de forma de onda o un código.
La tasa de símbolo es el número de cambios de símbolo por unidad de tiempo, puede ser igual o menor que la tasa de bits. La velocidad de símbolo también se conoce como velocidad en baudios y velocidad de modulación.
A continuación se muestra un ejemplo de qué tipo de códigos de línea existen y qué tipo de modulaciones.
$$ Símbolo tarifa = R_s $$
Chip
Chip es el elemento binario básico de la secuencia de datos en el contexto de las transmisiones de espectro ensanchado y, para evitar confusiones, lo nombraron de manera diferente a bit.
Espectro ensanchado es la idea de tener sus datos distribuidos a través de un ancho de banda, de esta manera la transmisión será más redundante, menos propensa a interferencias. Si desea alcanzar la misma confiabilidad sin utilizar un espectro ensanchado, tendrá que transmitir en una banda estrecha con una potencia relativamente alta. Esto bloquea otras transmisiones y va en contra del punto de las telecomunicaciones, que transmite la información con éxito, sin molestar la transmisión de nadie más.
La tasa de chips es el número de chips transmitidos o recibidos por unidad de tiempo, y es mucho mayor que la tasa de símbolos, lo que significa que varios chips pueden representar un símbolo.
$$ Chip rate = R_c $$
La tasa de símbolos es menor o igual que la tasa de bits, la tasa de chip es mayor que la tasa de símbolos y también mayor que la tasa de bits.
En el documento Semtech AN1200.22 en la página 9-10 se utilizan las siguientes fórmulas:
$$ R_b = SF cdot cfrac BW 2 ^ SF qquad R_s = cfrac BW 2 ^ SF qquad R_c = R_s cdot 2 ^ SF $$
Las dos primeras ecuaciones se pueden unir, serán: $ R_b = SF cdot R_s $, y si sustituye esto a la tercera ecuación, obtiene: $ R_c = cfrac R_b SF cdot 2 ^ SF $.
No puede tener el factor de dispersión como cero, porque lo dividiría con cero. El número más pequeño que puede ingresar como factor de dispersión es 1, y en el caso de $ 100 bps $, la tasa de chip sería $ 200 cps $, entonces aguanta true, ese:
$$ R_c> R_b> R_s $$
Si está interesado en qué otras tecnologías de espectro ensanchado existen que utilizan el concepto de chip, consulte el método de acceso Acceso múltiple por división de código.
Chirrido
Un chirrido es una señal en la que la frecuencia aumenta (chirrido hacia arriba) o disminuye (chirrido hacia abajo). En QPSK, BPSK y muchos tipos de modulación digital, usaron ondas sinusoidales como símbolos, pero en CSS usan chirridos, que no varían el voltaje / potencia en el tiempo, sino que cambian la frecuencia en el tiempo.
-Continuará-
Necesito revisar la respuesta de la parte del chip, porque calcular cosas de los dos documentos (1, 2) no da el mismo resultado, y en el video todavía no está claro qué tomamos como chip o símbolo en la señal modulada CSS.
Recursos
Chip
Espectro ensanchado
Técnicas de modulación
Velocidad de bits, símbolos y chips
Leer más
Tasa de bits frente a tasa de baudios
Técnicas de multiplexación
Técnicas modernas de modulación digital
Teoría de las comunicaciones de espectro ensanchado
Sistemas de comunicaciones por satélite: sistemas, técnicas y tecnología
Algunas aplicaciones y medidas de la tecnología Chirp Spread Spectrum (CSS)
Transmisión digital: una introducción asistida por simulación con VisSim / Comm (tecnología de señales y comunicación)