為何使用擴(kuò)頻技術(shù)
 

　　一、擴(kuò)大帶寬、減少干擾
 

　　當(dāng)擴(kuò)頻因子為1時(shí)，數(shù)據(jù)1就用“1”來(lái)表示，擴(kuò)頻因子為4時(shí)，可能用“1011”來(lái)表示1，這樣傳輸?shù)臅r(shí)候可以降低誤碼率也就是信噪比，但是卻減少了可以傳輸?shù)膶?shí)際數(shù)據(jù)，所以，擴(kuò)頻因子越大，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)率就越小。
 

　　二、根據(jù)對(duì)速率的不同要求分配不同數(shù)量的碼道，提高利用率
 

　　擴(kuò)頻因子還有另一個(gè)用途，那就是正交碼(OVSF: Orthogonal Variable Spreading Factor ，正交可變擴(kuò)頻因子)，通過(guò)OVSF可以獲得正交的擴(kuò)頻碼，擴(kuò)頻因子為4時(shí)有4個(gè)正交的擴(kuò)頻碼，正交的擴(kuò)頻碼可以讓同時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)線信號(hào)互不干擾，也就是說(shuō)，擴(kuò)頻因子為4時(shí)，可以同時(shí)傳輸4個(gè)人的信息。語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)臄?shù)率要求不一樣，所以他們擴(kuò)頻因子不一樣。
 

　　FHSS，跳頻擴(kuò)頻技術(shù) (Frequency-Hopping Spread Spectrum)在同步、且同時(shí)的情況下，接受兩端以特定型式的窄頻載波來(lái)傳送訊號(hào)，對(duì)于一個(gè)非特定的接受器，F(xiàn)HSS所產(chǎn)生的跳動(dòng)訊號(hào)對(duì)它而言，也只算是脈沖噪聲。
 

　　當(dāng)單個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)間可能超過(guò)相關(guān)法規(guī)允許的最大信道停留時(shí)間，則會(huì)用FHSS技術(shù)。在LoRa中開(kāi)啟跳頻模式，是操作RegHopPeriod和FreqHoppingPeriod寄存器設(shè)為非零值。

　　LoRa進(jìn)行跳頻擴(kuò)頻通信(FHSS)的原理
 

　　FHSS跳頻擴(kuò)頻方案的工作原理為：每個(gè)LoRa數(shù)據(jù)包的部分內(nèi)容通過(guò)MCU管理設(shè)置的跳頻信道，既所要“跳”的頻率(根據(jù)頻率查詢表)發(fā)送出去，在預(yù)定的跳頻周期結(jié)束后，既該部分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送完成，則發(fā)射機(jī)和接收機(jī)切換到跳頻預(yù)定義列表的下一個(gè)信道，以便繼續(xù)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)包的下一部分內(nèi)容。
 

　　在任一信道內(nèi)的駐留時(shí)間由FreqHoppingPeriod來(lái)決定，該值為符號(hào)長(zhǎng)度的整數(shù)倍。
 

　　通過(guò)跳頻發(fā)送和接受的過(guò)程從信道0開(kāi)始。。所以前導(dǎo)碼和報(bào)頭部分首先會(huì)在信道0發(fā)送。每次開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，信道計(jì)數(shù)器FhssPresentChannel(位于RegHopChannel)的讀數(shù)會(huì)增加，并產(chǎn)生中斷信FhssChangeChannel以實(shí)現(xiàn)跳頻。
 

　　必須在跳頻周期內(nèi)設(shè)定新的頻率，以 保證下次跳頻時(shí)，會(huì)覆蓋該新頻率。
 

　　FHSS接收通常從信道0開(kāi)始，在Check完前導(dǎo)碼后，接收機(jī)就會(huì)開(kāi)始上述跳頻過(guò)程，這時(shí)候，如果Header的CRC不正確，接收機(jī)會(huì)自動(dòng)請(qǐng)求信道0(數(shù)據(jù)包重發(fā)機(jī)制)，并重新開(kāi)始Check前導(dǎo)碼。