「涨知识」关于LoRa扩频技术，你知道多少？

LoRa（Long Range）是一种基于扩频技术的低功耗广域网（LPWAN）协议，主要用于物联网（IoT）设备的远距离无线通信。LoRa技术通过采用扩频调制方式，使其在低功耗和长距离传输之间取得了很好的平衡。

扩展频谱技术是一种利用远宽于信号带宽的频谱来传输信息的技术。扩频通信通过伪随机编码对待传输的信息数据进行调制，从而扩展其频谱后再进行传输；在接收端，使用相同的编码进行解调和相关处理，以恢复原始信息数据。这是一种宽带编码传输系统。

 

在扩频通信的发射链路中，信息通过扩频调制后，再通过射频调制方法将信号发出；在接收链路中，同样在下变频之后采用扩频解扩方案。可以理解为在原有的射频路径上分别增加了扩频调制和扩频解扩两个模块。

 

          

 

扩频调制特点

抗干扰能力强：扩频技术的抗干扰能力强，分为抗宽带干扰和抗窄带干扰。宽带干扰可以理解为基底噪声较高的干扰信号，窄带干扰为脉冲信号。

 

隐蔽性强：具有很强的隐蔽性。由于扩频信号的带宽较宽且功率密度低，当信号被扩频后，信号完全在噪声基地之下，无法通过能量强度的方式检测出来。

 

扩频多址：扩频多址技术允许多个设备在同一频段内同时通信而不互相干扰。不同的设备可以使用不同的扩频因子，每个设备的信号通过不同的调制方式进行传输。

        

频谱利用率高：扩频技术具有频谱利用率高、容量大的特点，可以在较低的传输功率下实现长距离通信，从而减少了对频谱资源的占用，不同的扩频因子允许多个设备共用同一频段，这进一步提升了频谱利用率。

精确定位测距：扩频技术能实现精确地定时、测距与定位。UWB技术就是利用该特点，发射超短时长、超大带宽的脉冲信号，从而实现精确定位时。

常见的扩频系统分为直接扩频、跳频扩频和时间跳变扩频三种。其中直接扩频又分为宽带扩频和窄带扩频；跳频扩频分为快速跳频扩频和慢速跳频扩频。宽带线性调频扩频和混合扩频也属于扩频技术，它们综合了这三种常见扩频技术的特点。

 

思为无线前端模块和无线数传模块采用LoRa扩频技术特点

传输距离远：具有较高的接收灵敏度，使其能够实现更远的传输距离。

低功耗&成本低：LoRa模块解决了无线应用在超长的距离上也能实现超低功耗。同时LoRa具有容量大的特点，一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点，大大节省了模块及布线成本，得到大面积的普及和应用。

灵敏度高：LoRa的调制技术对信号进行独有的频谱扩宽处理，在等同的数据速率条件下，它的扩频调制方式可以获得比传统FSK调制方式还要高的灵敏度。接收灵敏度的提高，可应用在远距离传输及可靠性要求极高的场合。

安全性高：LoRa模块采用嵌入式点对点AES-128数据加密技术，保证了数据传输的安全性。

抗干扰能力强：LoRa无线技术是一种特殊的扩频技术，通过使用高扩频因子，可将小容量数据通过大范围的无线电频谱传输出去，即便使用相同的频率同时发送信号到主机上也不会相互干扰，具有较强的抗干扰能力。

数据速率较低：LoRa的数据速率较低，通常在 几百到几十Kbps，速率越低传输距离越长，这使得其更适合于传输低速或小量数据的应用场景。

 

 由于其超长的传输距离和低功耗特性，LoRa技术在物联网领域具有广泛的应用前景。例如，在智能城市中，LoRa可用于智能照明、智能停车和智能安防等系统，实现高效的城市管理。在农业领域，LoRa可以用于土壤监测、气象监测和水产养殖等应用，提高农业生产效率。此外，在物流和供应链管理方面，LoRa技术也可用于物品追踪和仓储管理等场景，提高物流效率和准确性。