基于扩频的微功率系统算法设计

发布时间：2018-02-26 11:08

  本文关键词： 向前纠错扩频系统 低功耗广域网技术 抑制、补偿算法 抗噪声性能　出处：《北方工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前,基于扩频的低功耗广域网传输技术——LoRa技术一经提出就在物联网领域引起了极大的反响,LoRa技术以其灵敏度高、传输远距离远、低功耗,并可实现无缝对接现有的传统2G/3G/4G无线技术的优良特性,毫无疑问的一跃成为物联网的第一选择。本文以LoRa技术的提出为背景,对基于扩频的微功率系统算法进行了研究和分析,提出了一种基于扩频的微功率系统算法的设计方案。该方案以向前纠错扩频系统为基础,从抑制无线信道中各非理想因素为出发点,对基于扩频的微功率系统给出了自己的算法设计和噪声干扰的抑制补偿方案,具体的研究内容和主要研究成果如下:1.对基于扩频的向前纠错系统进行分析研究,提出了本文所采用的基于扩频的微功率系统算法的收发机模块结构。对数据帧和数据包格式进行了探究和分析,根据系统选用的同步算法特性,选定了适合系统算法的数据帧格式。2.对无线信道中存在的各种非理想因素进行了探讨,通过对无线信道非理想因素和各补偿抑制算法的比较和分析,根据系统的低功耗特性,部分模块给出了低功耗算法。3.根据其在极低信噪比条件下传输的性能要求,在接收机中提出了基于数字匹配滤波器的rake接收机码捕获和科斯塔环码跟踪相结合的码同步算法。4.根据系统的低功耗特性,本文在部分算法模块中尽量考虑算法复杂度低的系统算法模型或没有平方律器件的算法结构。部分模块给出了可选的低功耗算法方案。5.根据仿真结果和研究中的不足,提出了该系统算法设计的下一步优化方案。本系统算法设计具有很强的噪声抑制能力和在恶劣信道环境下的传输性能。由于系统部分模块采用了算法复杂度较低的低功耗算法,系统功耗相对较低,工作频率恒定在载波频率。本系统对于性能和功耗有一个较好的兼顾。根据验证条件对系统整体进行了仿真验证,通过各信噪比和各扩频因子条件下的误比特率和误帧率曲线,证明了系统抗噪声能力强,在低信噪比条件下仍然具有很强的接收能力。
[Abstract]:In this paper , based on the application of LoRa technology , the paper presents a scheme of the system algorithm based on spread spectrum , which is based on the characteristics of low power dissipation of the system .

【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN914.42

【参考文献】

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本文编号：1537758