Метод автоматичного визначення параметрiв радiосигналiв сформованих за стандартом LoRa
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Радiосигнали сформованi за стандартом LoRa (далi – радiосигнали LoRa) широко використовуються в телекомунiкацiйних системах як цивiльного, так i вiйськового призначення, що обумовлено насамперед їх високою перешкодостiйкiстю. В статтi удосконалено математичну модель радiосигналу LoRa, показано взаємозв’язок мiж модуляцiйними параметрами радiосигналу, параметрами кодування та швидкiстю передачi даних i перешкодостiйкiстю. Проаналiзовано характеристики сучасних радiоелектронних компонентiв, якi пiдтримують технологiю LoRa, та встановлено межi дiапазонiв змiни модуляцiйних параметрiв, що можуть бути застосованi в радiосигналi. Запропоновано метод автоматичного визначення параметрiв радiосигналiв LoRa, який складається iз 4-х етапiв. На першому етапi розраховуються несуча частота та ширина спектра за характеристиками амплiтудно-частотного спектра сигналу. На другому етапi обчислюється тривалiсть iнформацiйного символу шляхом аналiзу особливостей автокореляцiйної функцiї. Отриманi модуляцiйнi параметри округлюються до найближчих сталих значень вiдповiдно до методу мiнiмальної метрики. На третьому етапi обчислюється фактор розширення, який аналiтично пов’язаний iз шириною спектра та тривалiстю iнформацiйного символу. На четвертому етапi визначається напрямок змiни частоти радiосигналу LoRa. Для цього синтезуються два узгодженнi фiльтри (для up-chirp та down-chirp символiв), налаштування яких вiдповiдають обчисленим на попереднiх трьох етапах параметрам радiосигналу LoRa. Рiшення про напрямок змiни частоти приймається за максимальною амплiтудою сигналiв на виходi узгоджених фiльтрiв. Ефективнiсть запропонованого методу перевiрено шляхом моделювання в програмному середовищi MATLAB та технiчного аналiзу радiосигналiв вiдомих протоколiв передачi даних стандарту LoRa. Показано, що метод дозволяє правильно визначити параметри радiосигналiв LoRa iз ймовiрнiстю близькою до 1 при вiдношеннi сигнал/шум вiд -5 дБ.
Опис
Ключові слова
метод, радiосигнал, LoRa, лiнiйна частотна модуляцiя, параметр, ширина спектра, фактор розширення, автоматизацiя, method, radio signal, linear frequency modulation, parameter, bandwidth, spreading factor, automation
Бібліографічний опис
Нагорнюк, О. А. Метод автоматичного визначення параметрiв радiосигналiв сформованих за стандартом LoRa / Нагорнюк О. А. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2024. – Вип. 95. – С. 23-30. – Бібліогр.: 27 назв.