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gr lora2

AI ソースコード

1.0.0

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LORAトランスミッターとレシーバーのGnuradio実装

このモジュールには、LORAのモジュラー実装が含まれています。トランスミッター（TX）およびレシーバー（RX）チェーンは、可能な限り最大の程度で、原子ビルディングブロックに分解されます。 GnuradioはFlowgraphで効率的なループを許可しないため、タイミングとキャリアの周波数オフセット追跡の追跡 - Chirpスプレッドスペクトル（CSS）復調器のみがモノリシックな方法で実装されます。

このモジュール性は、次のことを意図しています。

LORAの物理層のバリエーション（異なるエラー修正コード、プリアンブルパターンなど）を簡単に実験してください。
この実装を教育学素材として使用します。TX/RXチェーンの一部は、演習として再実装される可能性があります。実際の物理層の実装のサブタリティは明確に見えます（たとえば、ヘッダーまたはペイロード、パディングビットに応じて異なるTX/RXチェーン）。

インストール

Linuxの下

gr-lora2ディレクトリ内、および通常のユーザーとして：

$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..
$ make -j4

ルート：

 # make install
# ldconfig

例

いくつかの例Gnuradio-Companion flowgraphはexamples/GRCに存在します。

lora_test.grc ：lora tx/rxチャンネルなしの単純なフローグラフで、正気のチェック用
lora_tx.grc ：loraトランスミッター
lora_rx.grc ：loraレシーバー
lora_soft_test.grc ：ソフトデコードlora tx/rxは、チャネルなしの単純なフローグラフで、正気チェック用
lora_soft_rx.grc ：ソフトデコードを使用したLORAレシーバー

Loraパケットの送信方法

lora_test.grcまたはlora_tx.grc 、ポート52002のUDPデータグラムからのデータを期待しています。つまり、入力UDPデータグラムのペイロード長が1つのLORAパケットに適合できるようにするには、ある程度の注意が必要であることを意味します（これは拡散係数とコーディングレートに依存します）。

どちらのフローグラフにも、次のパラメーターを指定する必要があります。

SF ：ロラの拡散係数。
CR ：LORAコーディング率。
has_crc ：パケットの最後にLORA CRCを追加するかどうか。

lora_tx.grc 、Osmocom SinkでサポートされているSDRと、次の追加パラメーターを期待しています。

RF_samp_rate ：SDRのサンプルレート（Hz）。
chan_freq ：使用するチャネルの中心周波数（Hz）。
chan_bw ：使用するチャネルの帯域幅（Hz）。

ロラパケットを受信する方法

lora_test.grc 、 lora_rx.grc 、 lora_soft_test.grc 、 lora_soft_rx.grcは、受信したloraパケットのペイロードをポート52001で送信したUDPデータグラムのペイロードに転送します。

すべてのフローグラフは、次のパラメーターを指定する必要があります。

SF ：ロラの拡散係数。

lora_rx.grcおよびlora_soft_rx.grc 、Osmocomソースと次の追加パラメーターでサポートされているSDRを期待しています。

RF_samp_rate ：SDRのサンプルレート（Hz）。
chan_freq ：使用するチャネルの中心周波数（Hz）。
chan_bw ：使用するチャネルの帯域幅（Hz）。

関連資料

（以前）このモジュールの開発は、次の研究記事の公開につながります。

A. Marquet、N。Montavont、G。Papadopoulos、 Loraの理論的パフォーマンスと復調技術の調査。 2019 IEEE「ワイヤレス、モバイル、マルチメディアネットワークの世界」に関する国際シンポジウム（Wowmom） 、2019年6月、ワシントン、米国。 pp.1-6、⟨10.1109/wowmom.2019.8793014⟩。 ⟨HAL-02284110⟩。
A. Marquet、N。Montavont、G。Papadopoulos、 LORAのSDR実装に向けて：Rayleighチャネル上のリバースエンジニアリング、復調戦略、評価。コンピューター通信、Elsevier、2020、153、pp.595-605。 ⟨10.1016/j.comcom.2020.02.034⟩。 ⟨HAL-02485052⟩。
A. Marquet、N。Montavont、 LORAレシーバーのキャリアおよびシンボル同期。埋め込まれたワイヤレスシステムとネットワークに関する国際会議、2020年2月、フランス、リヨン。 pp.277-282。 ⟨HAL-02860476⟩。

この作業はすべて、同様の努力に基づいて構築されるか、触発されました。この作業に大きな影響を与えた参照と実装を以下に示します。

記事：

M.ナイト、B。シーバー、デコードロラ：SDRで現代のLPWANを実現します。 GNUラジオ会議の議事録、v。1、n。 1、9月。 2016。<https://pubs.gnuradio.org/index.php/grcon/article/view/8>
P. Robyns、P。Quax、W。Lamotte、およびW. Thenaers、 LORA変調スキーム用のマルチチャネルソフトウェアデコーダー。モノのインターネット、ビッグデータ、セキュリティに関する第3回国際会議の議事録-IOTBDS、 ISBN 978-989-758-296-7; ISSN 2184-4976、41-51ページ。 doi：10.5220/0006668400410051。
R.ガナアティアン、O。アフィシアディス、M。コッティングおよびA.バーグ、ロラデジタルレシーバー分析と実装。 ICASSP 2019-2019 IEEE国際音響および信号処理に関する国際会議（ICASSP） 、2019、pp。1498-1502、doi：10.1109/icassp.2019.8683504。
J. Tapparel、O。Afisiadis、P。Mayoraz、A。Balatsoukas-StimmingおよびA. Burg、 GNUラジオのオープンソースLora物理層プロトタイプ。 2020 IEEE第21回シグナル処理に関するワイヤレス通信の進歩（SPAWC） 、2020、pp。1-5、doi：10.1109/SPAWC48557.2020.9154273。
M. Xhonneux、O。Afisiadis、D。Bol、J。Louveaux、サンプリング時間オフセットに対して堅牢に堅牢である複数のLORA同期アルゴリズム。 IEEEインターネットオブシングスジャーナル、Vol。 9、いいえ。 5、pp。3756-3769、2022年3月1日、doi：10.1109/jiot.2021.3101002。
C. Bernier、F。Dehmas、N。Deparis、超低電力ソフトウェア定義ラジオの低い複雑さLORAフレーム同期。 IEEE Transactions on Communications 、Vol。 68、いいえ。 5、pp。3140-3152、2020年5月、doi：10.1109/tcomm.2020.2974464。