การใช้งาน Gnuradio ของเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณ LORA
โมดูลนี้มีการใช้งานแบบแยกส่วนของ LORA เครื่องส่งสัญญาณ (TX) และตัวรับสัญญาณ (RX) ในระดับที่ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้แบ่งออกเป็นหน่วยการสร้างอะตอม เฉพาะช่วงเวลาและความถี่ของตัวพาความถี่ชดเชยการติดตามการสเปรดสเปรดสเปคตรัม (CSS) Demodulator ถูกนำมาใช้ในรูปแบบเสาหินเนื่องจาก Gnuradio ไม่อนุญาตให้ลูปที่มีประสิทธิภาพใน FlowGraph
โมดูลนี้มีความหมาย:
- ทดลองกับ Lora Lora Layer Variations ได้อย่างง่ายดาย (รหัสการแก้ไขข้อผิดพลาดที่แตกต่างกันรูปแบบคำนำ ฯลฯ )
- ใช้การใช้งานนี้เป็นวัสดุการสอน: ส่วนหนึ่งของโซ่ TX/RX สามารถนำมาใช้ใหม่เป็นแบบฝึกหัดความสามารถย่อยของการใช้เลเยอร์ทางกายภาพในโลกแห่งความเป็นจริงสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน (ตัวอย่างเช่น: โซ่ TX/RX ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับส่วนหัวหรือน้ำหนักบรรทุก
การติดตั้ง
ภายใต้ Linux
ภายในไดเรกทอรี gr-lora2 และเป็นผู้ใช้ทั่วไป:
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..
$ make -j4
รูท:
# make install
# ldconfig
ตัวอย่าง
ตัวอย่างหลายตัวอย่าง gnuradio-companion flowgraph มีอยู่ใน examples/GRC :
-
lora_test.grc : lora tx/rx ใน flowgraph ง่าย ๆ โดยไม่มีช่องสำหรับการตรวจสอบสติ -
lora_tx.grc : เครื่องส่งสัญญาณ lora -
lora_rx.grc : ตัวรับ Lora -
lora_soft_test.grc : การถอดรหัสซอฟต์ LORA TX/RX ใน FlowGraph อย่างง่ายโดยไม่มีช่องสำหรับการตรวจสอบสติ -
lora_soft_rx.grc : ตัวรับสัญญาณ LORA โดยใช้การถอดรหัสแบบนุ่มนวล
วิธีส่งแพ็กเก็ต Lora
lora_test.grc หรือ lora_tx.grc คาดว่าข้อมูลที่มาจาก UDP DATAGRAMS บนพอร์ต 52002: น้ำหนักบรรทุกของ UDP DATAGRAM ที่ได้รับจะถูกถ่ายโอนไปยัง Payload ของแพ็กเก็ต LORA และส่ง นั่นหมายความว่าจำเป็นต้องมีการดูแลบางอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าความยาวของน้ำหนักบรรทุกของข้อมูล UDP อินพุตสามารถพอดีกับแพ็กเก็ต LORA เดียว (ขึ้นอยู่กับปัจจัยการแพร่กระจายและอัตราการเข้ารหัส)
ทั้ง flowgraph ต้องการพารามิเตอร์ต่อไปนี้ที่จะระบุ:
-
SF : ปัจจัยการแพร่กระจายของ Lora -
CR : อัตราการเข้ารหัส LORA -
has_crc : ไม่ว่าจะต่อท้าย LORA CRC ในตอนท้ายของแพ็คเก็ตหรือไม่
lora_tx.grc คาดว่า SDR ที่รองรับโดย Osmocom Sink และพารามิเตอร์เพิ่มเติมต่อไปนี้:
-
RF_samp_rate : อัตราตัวอย่างของ SDR ของคุณ (เป็น Hz) -
chan_freq : ความถี่กลางของช่องที่คุณต้องการใช้ (ใน Hz) -
chan_bw : แบนด์วิดท์ของช่องที่คุณต้องการใช้ (ใน Hz)
วิธีรับแพ็คเก็ต Lora
lora_test.grc , lora_rx.grc , lora_soft_test.grc , lora_soft_rx.grc จะถ่ายโอนน้ำหนักบรรทุกของแพ็กเก็ต Lora ที่ได้รับไปยังเพย์โหลดของฐานข้อมูล UDP ที่ส่งบนพอร์ต 52001
flowgraphs ทั้งหมดต้องการพารามิเตอร์ต่อไปนี้ที่จะระบุ:
-
SF : ปัจจัยการแพร่กระจายของ Lora
lora_rx.grc และ lora_soft_rx.grc คาดว่าจะได้รับการสนับสนุนจาก SDR โดย Osmocom Source และพารามิเตอร์เพิ่มเติมต่อไปนี้:
-
RF_samp_rate : อัตราตัวอย่างของ SDR ของคุณ (เป็น Hz) -
chan_freq : ความถี่กลางของช่องที่คุณต้องการใช้ (ใน Hz) -
chan_bw : แบนด์วิดท์ของช่องที่คุณต้องการใช้ (ใน Hz)
วัสดุที่เกี่ยวข้อง
(ก่อนหน้า) การพัฒนาโมดูลนี้นำไปสู่การตีพิมพ์บทความวิจัยต่อไปนี้:
- A. Marquet, N. Montavont, G. Papadopoulos, การตรวจสอบประสิทธิภาพเชิงทฤษฎีและเทคนิคการ demodulation สำหรับ Lora 2019 การประชุมวิชาการระดับนานาชาติ IEEE ครั้งที่ 20 เรื่อง "A World of Wireless, Mobile, Mobile และ Multimedia Networks" (Wowmom) , มิ.ย. 2019, วอชิงตัน, สหรัฐอเมริกา pp.1-6, ⟨10.1109/wowmom.2019.8793014⟩ ⟨ HAL-02284110⟩
- A. Marquet, N. Montavont, G. Papadopoulos, สู่การดำเนินการ SDR ของ LORA: การย้อนกลับ-วิศวกรรม, กลยุทธ์การปลดปล่อยและการประเมินผ่านช่อง Rayleigh การสื่อสารคอมพิวเตอร์ , Elsevier, 2020, 153, pp.595-605 ⟨10.1016/j.comcom.2020.02.034⟩ ⟨ HAL-02485052⟩
- A. Marquet, N. Montavont, ผู้ให้บริการและการซิงโครไนซ์สัญลักษณ์สำหรับตัวรับ LORA การประชุมนานาชาติเกี่ยวกับระบบและเครือข่ายไร้สายในตัว , ก.พ. 2563, ลียง, ฝรั่งเศส pp.277-282 ⟨ HAL-02860476⟩
งานทั้งหมดนี้ถูกสร้างขึ้นหรือได้รับแรงบันดาลใจจากความพยายามที่คล้ายกัน คุณจะพบการอ้างอิงและการใช้งานด้านล่างที่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่องานนี้
บทความ:
- M. Knight, B. Seeber, Decoding Lora: ตระหนักถึง LPWAN ที่ทันสมัยด้วย SDR การดำเนินการของการประชุมวิทยุ GNU , v. 1, n. 1, ก.ย. 2016. มีอยู่ที่: <https://pubs.gnuradio.org/index.php/grcon/article/view/8>
- P. Robyns, P. Quax, W. Lamotte และ W. Thenaers ตัวถอดรหัสซอฟต์แวร์หลายช่องทางสำหรับโครงการปรับ Lora การดำเนินการประชุมนานาชาติครั้งที่ 3 เกี่ยวกับ Internet of Things, Big Data และ Security-IOTBDS, ISBN 978-989-758-296-7; ISSN 2184-4976, หน้า 41-51 ดอย: 10.5220/0006668400410051
- R. Ghanaatian, O. Afisiadis, M. Cotting และ A. Burg, Lora Digital Receiver Analysis and Adplementation ICASSP 2019 - 2019 IEEE International Conference เรื่องอคูสติก, การพูดและการประมวลผลสัญญาณ (ICASSP) , 2019, pp. 1498-1502, DOI: 10.1109/ICASSP.2019.8683504
- J. Tapparel, O. Afisiadis, P. Mayoraz, A. Balatsoukas-Stimming และ A. Burg, ต้นแบบ Lora Lora แบบโอเพ่นซอร์ส Lora 2020 IEEE ครั้งที่ 21 การประชุมเชิงปฏิบัติการระหว่างประเทศเกี่ยวกับการประมวลผลสัญญาณความก้าวหน้าในการสื่อสารไร้สาย (SpAWC) , 2020, pp. 1-5, ดอย: 10.1109/Spawc48557.2020.9154273
- M. Xhonneux, O. Afisiadis, D. Bol และ J. Louveaux, อัลกอริทึมการซิงโครไนซ์ LORA ที่มีความซับซ้อนต่ำนั้นแข็งแกร่งในการสุ่มตัวอย่างเวลาชดเชย IEEE Internet of Things Journal , Vol. 9 ไม่ 5, pp. 3756-3769, 1 มีนาคม 1, 2022, ดอย: 10.1109/jiot.2021.3101002
- C. Bernier, F. Dehmas และ N. Deparis, การซิงโครไนซ์เฟรม LORA ที่มีความซับซ้อนต่ำสำหรับวิทยุที่กำหนดซอฟต์แวร์ที่กำหนดด้วยพลังงานต่ำเป็นพิเศษ ธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับการสื่อสาร ฉบับที่ 68, no. 5, pp. 3140-3152, พฤษภาคม 2020, ดอย: 10.1109/tcomm.2020.2974464
การใช้งาน LORA อื่น ๆ :
- https://github.com/bastilleresearch/gr-lora
- https://github.com/rpp0/gr-lora
- https://github.com/tapparelj/gr-lora_sdr
- https://github.com/f4exb/sdrangel (ดู Chirpchat)