LoRaPHY

Loraphy

Loraphy adalah implementasi MATLAB yang lengkap dari lapisan fisik Lora, termasuk modulasi baseband, demodulasi baseband, pengkodean dan decoding. Loraphy disusun sebagai satu file LoRaPHY.m untuk kemudahan penggunaan (salin dan jalankan di mana -mana).

Repo ini adalah implementasi dari makalah berikut:

Zhenqiang Xu, Pengjin Xie, Shuai Tong, Jiliang Wang. Dari demodulasi ke decoding: Menuju pemahaman dan implementasi Lora Phy yang lengkap. Transaksi ACM pada Jaringan Sensor 2022. [PDF]

Implementasi SDR real-time berdasarkan radio GNU dapat diakses melalui GR-Lora.

Prasyarat

Matlab> = R2019b

Komponen

• Modulator Lora
• Demodulator Lora
• Lora Encoder
• Lora Decoder

Fitur yang didukung

• Demodulasi SNR yang sangat rendah ( -20 dB )
• Koreksi drift jam
• Semua faktor penyebaran (SF = 7,8,9,10,11,12)
• Semua tarif kode (CR = 4/5,4/6,4/7,4/8)
• Mode header phy eksplisit/implisit
• Phy header/payload crc check
• Optimalisasi Laju Data Rendah (LDRO)

Penggunaan

Git mengkloning repo ini atau cukup unduh LoRaPHY.m . Letakkan skrip matlab Anda, misalnya, test.m , di direktori LoRaPHY.m yang sama. Di bawah ini adalah contoh yang menunjukkan cara menghasilkan sinyal lora baseband valid dan kemudian mengekstrak data dengan dekoder. Lihat lebih banyak contoh dalam contoh direktori. (Loraphy menyediakan fast mode yang memungkinkan speedup 10x dibandingkan dengan demodulasi normal dengan sedikit degradasi sensitivitas. Lihat ./examples/test_fast_mode.m .)

 % test.m

rf_freq = 470e6 ;    % carrier frequency 470 MHz, used to correct clock drift
sf = 7 ;             % spreading factor SF7
bw = 125e3 ;         % bandwidth 125 kHz
fs = 1e6 ;           % sampling rate 1 MHz

phy = LoRaPHY( rf_freq , sf , bw , fs );
phy.has_header = 1 ;         % explicit header mode
phy.cr = 4 ;                 % code rate = 4/8 (1:4/5 2:4/6 3:4/7 4:4/8)
phy.crc = 1 ;                % enable payload CRC checksum
phy.preamble_len = 8 ;       % preamble: 8 basic upchirps

% Encode payload [1 2 3 4 5]
symbols = phy .encode(( 1 : 5 ) ' );
fprintf( " [encode] symbols:n " );
disp( symbols );

% Baseband Modulation
sig = phy .modulate( symbols );

% Demodulation
[ symbols_d , cfo , netid ] = phy .demodulate( sig );
fprintf( " [demodulate] symbols:n " );
disp( symbols_d );

% Decoding
[ data , checksum ] = phy .decode( symbols_d );
fprintf( " [decode] data:n " );
disp( data );
fprintf( " [decode] checksum:n " );
disp( checksum );

Todo

• Decoding beberapa saluran secara bersamaan

Referensi

1. Zhenqiang Xu, Pengjin Xie, Jiliang Wang. Piramida: Decoding Lora Collision Lora real-time dengan pelacakan puncak. Dalam Prosiding IEEE Infocom. 2021: 1-9.
2. Zhenqiang Xu, Shuai Tong, Pengjin Xie, Jiliang Wang. Fliplora: Menyelesaikan tabrakan dengan ortogonalitas semu-atas. Dalam Prosiding IEEE Secon. 2020: 1-9.
3. Shuai Tong, Zhenqiang Xu, Jiliang Wang. Colora: Mengaktifkan penerimaan multi-paket di Lora. Dalam Prosiding IEEE Infocom. 2020: 2303-2311.
4. Shuai Tong, Jiliang Wang, Yunhao Liu. Memerangi tabrakan paket menggunakan penskalaan sinyal non-stasioner di LPWAN. Dalam Prosiding Prosiding ACM Mobisys. 2020: 234-246.
5. Yinghui Li, Jing Yang, Jiliang Wang. Dylora: Menuju kontrol transmisi LORA dinamis yang hemat energi. Dalam Prosiding IEEE Infocom. 2020: 2312-2320.
6. Qian Chen, Jiliang Wang. AlignTrack: Dorong batas decoding lora collision. Dalam Prosiding IEEE ICNP. 2021.
7. Jinyan Jiang, Zhenqiang Xu, Jiliang Wang. Backscatter Lora ambien jarak jauh dengan decoding paralel. Dalam Prosiding ACM Mobicom. 2021.
8. Shuai Tong, Zilin Shen, Yunhao Liu, Jiliang Wang. Memerangi dinamika tautan untuk koneksi LORA yang andal di pengaturan perkotaan. Dalam Prosiding ACM Mobicom. 2021.
9. Chenning Li, Hanqing Guo, Shuai Tong, Xiao Zeng, Zhichao Cao, Mi Zhang, Qiben Yan, Li Xiao, Jiliang Wang, Yunhao Liu. Nelora: Menuju komunikasi SNR Lora yang sangat rendah dengan demodulasi yang ditingkatkan saraf. Dalam Prosiding ACM Sensys. 2021.