LoRa跳频扩频通信原理

FHSS，跳频扩频技术 (Frequency-Hopping SpreadSpectrum)在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。

 

当单个数据包时间可能超过相关法规允许的最大信道停留时间，则会用FHSS技术。在LoRa中开启跳频模式，是操作RegHopPeriod和FreqHoppingPeriod寄存器设为非零值。

 

1、原理

FHSS跳频扩频方案的工作原理为：每个LoRa数据包的部分内容通过MCU管理设置的跳频信道，既所要“跳”的频率（根据频率查询表）发送出去，在预定的跳频周期结束后，既该部分数据发送完成，则发射机和接收机切换到跳频预定义列表的下一个信道，以便继续发送和接受数据包的下一部分内容。在任一信道内的驻留时间由FreqHoppingPeriod来决定，该值为符号长度的整数倍。

 

通过跳频发送和接受的过程从信道0开始。。所以前导码和报头部分首先会在信道0发送。。每次开始发送数据包时，信道计数器FhssPresentChannel(位于RegHopChannel)的读数会增加，并产生中断信号FhssChangeChannel以实现跳频。 必须在跳频周期内设定新的频率，以 保证下次跳频时，会覆盖该新频率。

 

FHSS接收通常从信道0开始，在Check完前导码后，接收机就会开始上述跳频过程，这时候，如果Header的CRC不正确，接收机会自动请求信道0（数据包重发机制），并重新开始Check前导码。

 

2、信道更新时间

转到新频率后，会产生FhssChangeChannel中断，既改变信道的中断。如下图跳频成功时产生的中断信号：