Lora發射器和接收器的Gnuradio實施
該模塊包含LORA的模塊化實現。發射機(TX)和接收器(RX)鏈在最佳範圍內分解為原子構建塊。只有時間和載體頻率偏移跟踪可啟用呼叫傳播頻譜(CSS)解調器以單片的方式實現,因為Gnuradio不允許在流程圖中有效循環。
這種模塊性的意思是:
- 輕鬆嘗試Lora物理層變化(不同的錯誤校正代碼,序言模式等),
- 將此實現用作教學材料:可以重新實現TX/RX鏈的一部分作為練習,現實世界中物理層實現的實用性清晰可見(例如:不同的TX/RX鏈,取決於頭或有效負載,填充位,填充位)。
安裝
在Linux下
在gr-lora2目錄中,作為常規用戶:
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..
$ make -j4
根:
# make install
# ldconfig
例子
examples/GRC :
-
lora_test.grc :lora tx/rx在沒有通道的簡單流程圖中,用於理智檢查 lora_tx.grc :lora發射機lora_rx.grc :lora接收器lora_soft_test.grc :軟解碼lora tx/rx在沒有頻道的簡單流程圖中,用於理智檢查lora_soft_rx.grc :使用軟解碼的LORA接收器
如何發送洛拉包
lora_test.grc或lora_tx.grc期望來自端口52002上UDP數據報的數據:接收到的UDP Datagram的有效載荷已轉移到Lora數據包的有效載荷中,並發送。這意味著需要進行一些護理,以確保輸入UDP數據報的有效載荷長度可以適合一個Lora數據包(這取決於擴展因子和編碼率)。
這兩個流程圖都需要指定以下參數:
-
SF :洛拉擴散因子。 -
CR :LORA編碼率。 -
has_crc :是否要在數據包末端附加Lora CRC。
lora_tx.grc期望SDR由Osmocom接收器支撐,以及以下其他參數:
-
RF_samp_rate :SDR的採樣率(以Hz為單位)。 -
chan_freq :您希望使用的通道的中心頻率(在Hz中)。 -
chan_bw :您希望使用的頻道的帶寬(在Hz中)。
如何接收洛拉包
lora_test.grc , lora_rx.grc , lora_soft_test.grc , lora_soft_rx.grc將將接收到的lora數據包的有效載荷轉移到端口52001上發送的UDP Datagrams的有效載荷。
所有流程圖都需要指定以下參數:
lora_rx.grc和lora_soft_rx.grc期望由OSMOCOM源支持的SDR,以及以下其他參數:
-
RF_samp_rate :SDR的採樣率(以Hz為單位)。 -
chan_freq :您希望使用的通道的中心頻率(在Hz中)。 -
chan_bw :您希望使用的頻道的帶寬(在Hz中)。
相關材料
(早期)此模塊的開發導致發表以下研究文章:
- A. Marquet,N。 Montavont,G。 Papadopoulos,研究Lora的理論性能和解調技術。 2019年IEEE關於“無線,移動和多媒體網絡世界”(WOWMOM)的第20屆國際研討會,2019年6月,華盛頓,美國。 pp.1-6,⟨10.1109/wowmom.2019.8793014⟩。 ⟨HAL-02284110⟩。
- A. Marquet,N。 Montavont,G。 Papadopoulos,邁拉(Lora)的SDR實施:對雷利頻道(Rayleigh Channel)的反向工程,解調策略和評估。計算機通信,Elsevier,2020,153,pp.595-605。 ⟨10.1016/j.comcom.2020.02.034⟩。 ⟨HAL-02485052⟩。
- A. Marquet,N。 Montavont,載體和洛拉接收器的符號同步。國際嵌入式無線系統和網絡會議,2020年2月,法國里昂。第277-282頁。 ⟨HAL-02860476⟩。
所有這些工作都是基於類似努力的基於或啟發的。您會在下面找到對這項工作產生重大影響的參考和實施。
文章:
- M. Knight,B。 Seeber,解碼Lora:意識到與SDR的現代LPWAN 。 GNU廣播會議論文集,第1卷。 1,9月。 2016。可在:<https://pubs.gnuradio.org/index.php/grcon/article/view/8>中獲得。
- P. Robyns,P。 Quax,W。 Lamotte和W. Thenaers,這是LORA調製方案的多通道軟件解碼器。第三屆國際物聯網,大數據和安全性的國際會議論文集-IOTBDS, ISBN 978-989-758-296-7; ISSN 2184-4976,第41-51頁。 doi:10.5220/0006668400410051。
- R. Ghanaatian,O。 Afisiadis,M。 Cotting和A. Burg, Lora數字接收器分析和實施。 ICASSP 2019-2019 IEEE國際聲學,語音和信號處理(ICASSP) ,2019年,第1498-1502頁,DOI:10.1109/icassp.2019.8683504。
- J. Tapparel,O。 Afisiadis,P。 Moyoraz,A。 Balatsoukas-Stimming和A. Burg, GNU無線電上的開源Lora物理層原型。 2020 IEEE第21屆國際無線通信信號處理進展(SPAWC)的國際研討會,2020年,第1-5頁,doi:10.1109/spawc48557.2020.9154273。
- M. Xhonneux,O。 Afisiadis,D。 Bol和J. Louveaux,一種低複雜的Lora同步算法,可魯棒來對抽樣時間偏移。 IEEE物聯網雜誌,第1卷。 9,不。 5,pp。 3756-3769,1 3月1日,2022年,doi:10.1109/jiot.2021.3101002。
- C. Bernier,F。 Dehmas和N. Deparis,超低功率軟件定義的無線電的低複雜度LORA框架同步。 IEEE通信交易,第1卷。 68,不。 5,第3140-3152頁,2020年5月,doi:10.1109/tcomm.2020.2974464。
其他洛拉實施:
- https://github.com/bastillesearch/gr-lora
- https://github.com/rpp0/gr-lora
- https://github.com/tapparelj/gr-lora_sdr
- https://github.com/f4exb/sdrangel(請參閱Chirpchat)