download gr lora_sdr - gr lora_sdr download do código fonte

gr lora_sdr

Código-Fonte de IA

1.0.0

Baixar

Construa o pacote CONDA

Resumo

Esta é a implementação de rádio definida por software (SDR) totalmente funcional de Radio (SDR) de um transceptor de Lora com todos os componentes do receptor necessários para operar corretamente, mesmo em SNRs muito baixos. O transceptor está disponível como um módulo para a GNU Radio 3.10. Este trabalho foi realizado no Laboratório de Circuitos de Telecomunicações, EPFL.

Na implementação de rádio GNU das cadeias Lora TX e RX, o usuário pode escolher todos os parâmetros da transmissão, como o fator de espalhamento, a taxa de codificação, a largura de banda, a palavra sincronizada, a presença de um cabeçalho explícito e CRC.

O módulo contém blocos hierárquicos convenientes para TX e RX.

Na cadeia TX, a implementação contém todos os principais blocos do transceptor de Lora: o cabeçalho e os blocos de inserção do CRC, o bloco de clareamento, o bloco de codificador de hamming, o bloco de intercalou, o bloco de de democução cinza e o bloqueio de modulação.

tx_flow

No lado do receptor, há o bloco de sincronização de pacotes, que executa todas as tarefas necessárias para a sincronização, como a estimativa e correção de STO e CFO necessárias. O bloco de desmodulação segue, juntamente com o bloco de mapeamento cinza, o bloco de deinterleving, o bloco de decodificador de hamming e o bloco de dewhitening, bem como um bloco de verificação de CRC.

rx_flow

A implementação pode ser usada para resultados de desempenho experimental de ponta a ponta de um receptor LORA SDR em SNRs baixos.
Uma estrutura de simulação simples está disponível na pasta Apps/Simulação.

Funcionalidades

Enviando e recebendo pacotes LORA entre o transceptor LORA USRP-USRP e USRP-Comercial (testado com RFM95, SX1276, SX1262).
Parâmetros disponíveis:
- Fatores de espalhamento: 5-12*
- Taxas de codificação: 0-4
- Modo de cabeçalho implícito e explícito
- Comprimento da carga útil: 1-255 bytes
- Seleção de palavras de sincronização (ID de rede)
- Verificação da carga útil CRC
- Verificação de soma explícita de cabeçalho
- Modo de otimização de baixo datarato
- Utilização de decodificação de decisão suave para desempenho aprimorado

* Os fatores de espalhamento 5 e 6 não são compatíveis com SX126X.

Referência

Publicação original

J. Tapparel, O. Afisiadis, P. Mayoraz, A. Balatsoukas-Smimming e A. Burg, "um protótipo de camada física de código aberto LORA na Rádio GNU", 2020 IEEE 21st International Workshop sobre Advâncias de Processamento de Sinais em Comunicações Sem Wire (Spawc), ATLANTA, GA, USA, 2020, 2020, pp. Link IEEE Xplore, Link Arxiv

Publicação atualizada

J, Tapparel e A. Burg, "Design e implementação da camada física de Lora no GNU Radio". Anais da Conferência de Rádio GNU, Knoxville, TN, EUA, 2024. Processos de rádio GNU

Se você achar essa implementação útil para o seu projeto, considere citar o artigo acima mencionado.

Pré -requisitos

Gnuradio 3.10
Python 3
cmake
Libvolk
impulsionar
Uhd
GCC> 9.3.0
gxx
Pybind11

Instalação

O módulo de árvore fora da árvore GR-LORA_SDR pode ser instalado a partir da fonte ou diretamente como um pacote ANA.

Da fonte

Clone este repositório

 git clone https://github.com/tapparelj/gr-lora_sdr.git

Vá para o repositório clonado
```
 cd gr-lora_sdr/
```
Opcionalmente, você pode instalar as dependências necessárias usando o ambiente CONDA fornecido ou instalar diretamente as dependências de forma independente e ignorar o uso do CONDA. Você pode seguir este tutorial ou simplesmente seguir:
- Primeiro baixe o lançamento mais recente de conda, por exemplo:
```
 wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
```
- Agora execute o arquivo baixado, que é o script do instalador do Anaconda
```
 bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
```
- E recarregue a concha
```
 source ~ /.bashrc
```
- Agora copie nosso ambiente para instalar todas as dependências do módulo automaticamente
```
 conda env create -f environment.yml
```
- Inicie o ambiente ANIFORAN GNU Radio 3.10 que você acabou de criar
```
 conda activate gr310
```
Para construir o código, crie uma pasta apropriada e vá nela:
```
 mkdir build
 cd build
```

Execute os principais cmakelists.txt

 cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX= < your prefix > # default to usr/local, CONDA_PREFIX or PYBOMB_PREFIX if no install prefix selected here

Finalmente, compila os blocos de rádio GNU personalizados que compõem o transceptor Lora.
```
 (sudo) make install -j $( nproc )
```
Se você instalou como Sudo Run
```
 sudo ldconfig 
```
Agora você deve ser capaz de executar alguns códigos. Por exemplo, abra a interface do usuário do GNU Radio Companion e verifique se os blocos de GR-lora_sdr estão disponíveis na lista de blocos (por exemplo, em LORA_TX).
```
 gnuradio-companion &
```
Uma verificação final do funcionamento do transceptor pode ser feita executando o script a seguir, transmitindo um quadro a cada dois segundos:
```
 python3 examples/tx_rx_functionality_check.py 
```

Uso

Um exemplo de transmissor e receptor LORA pode ser encontrado em gr-lora_sdr/ exemplos/ (python e GRC).
Os arquivos .grc podem ser abertos com Gnuradio-Companion para definir os diferentes parâmetros de transmissão.
O arquivo python gerado pelo GRC pode ser executado com python3 ./{file_name}.py

De conda

Graças a Ryan Volz, este módulo OOT também pode ser instalado diretamente como um pacote CONDA. Observe que o Gnuradio também será instalado no ambiente do CONDA.

Crie ou ative o ambiente do CONDA em que você deseja instalar este módulo. Consulte o Guia de Iniciação do CoNA Obtenção se você ainda não estiver familiarizado com ele.

Instale o módulo do canal Anaconda Tapparelj com:

 conda install -c tapparelj -c conda-forge gnuradio-lora_sdr

Dependendo das suas necessidades, você pode querer instalar pacotes complementares para Gnuradio com:
```
 conda install -c conda-forge gnuradio
```
O Gnuradio Metapackage instala todos os seguintes subpackagens:
- gnuradio-grc
- gnuradio-iio
- gnuradio-qtgui
- gnuradio-soapy
- gnuradio-uhd
- gnuradio-video-sdl
- gnuradio-zeromq
Se você não quiser todas essas e suas dependências, pode instalar as que deseja individualmente:
```
 conda install -c conda-forge gnuradio-uhd
```

Uso

Exemplo GNURADIO-COMPANINON Flowgraphs é instalado com o pacote e pode ser encontrado em:
- (Linux/MacOS) $CONDA_PREFIX/share/gr-lora_sdr/examples
- (Windows) %CONDA_PREFIX%Librarysharegr-lora_sdrexamples

Problemas frequentes:

Falha em make depois de retirar uma nova versão do Git
- Se os parâmetros de um bloco foram alterados na nova versão, você precisará primeiro limpar a instalação antiga antes de criar o módulo novamente.
- De dentro da pasta Build, execute
```
 (sudo) make uninstall
 make clean
 make -j4
 (sudo) make install
```
"Importorror: nenhum módulo chamado lora_sdr":
- Este problema provavelmente vem com a falta de pythonpath e ld_library_path
- Consulte https://wiki.gnuradio.org/index.php/moduleNotFoundError para modificar essas variáveis. Se você definir um prefixo durante a chamada "cmake", pule diretamente para o ponto C. (verificando que os caminhos existem em suas pastas poderão ajudar.)
Os blocos OOT não aparecem no Gnuradio-Companion:
- Os novos blocos podem ser carregados no Gnuradio-Companion, adicionando as seguintes linhas em Home/{UserName}/. Gnuradio/config.conf (se este arquivo não existir, você precisará criá-lo):
```
 [grc]
 local_blocks_path=path_to_the_downloaded_folder/gr-lora_sdr/grc
```

Changelog

Adicionar opção para ignorar as palavras de sincronização verifica e imprimir os valores recebidos
Adicione a impressão opcional da carga útil recebida como valores hexadecimais
Adicionado suporte de entrada de fluxo marcado (para definição de quadro de comprimento do quadro)
Formato de fluxo LLR corrigido entre fft_demod e deinterleaver
Tags adicionadas à verificação do CRC VERIFICAÇÃO INDICAÇÃO DE INDICAÇÃO DE INDICIONAÇÃO DE INDICIAÇÃO, LIMPE E CRC.
Opção de separador adicionado para entrada de arquivo
Opção de comprimento de preâmbulo adicionado
Parâmetro adicionado para o quadro de quadro
Adicione suporte de otimização de baixa taxa de dados
Adicione o apoio de fatores de espalhamento menores que 7
...

Crédito

Este trabalho foi inspirado em https://github.com/rpp0/gr-lora por Pieter Robyns, Peter Quax, Wim Lamotte e William Thenaers. Quais arquitetura e funcionalidades foram aprimoradas para emular melhor a camada física de Lora.