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读懂LoRa扩频技术，下一个「大佬」就是你

扩展频谱技术是用比信号带宽还宽很多的频带宽度来传输信息的技术。扩频通信是将待传送的信息数据用伪随机编码调制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据，它是一种宽带的编码传输系统。

扩频通信调制解调框图

如图所示，扩频通信在发射链路上，信息通过扩频调制后在通过射频调制方法将信号发出，在接收链路上同样采用下变频后扩频解扩的方案，可以理解为在原有的射频手法路径上分别增加了扩频调制和扩频解扩两个模块。扩频通信方式与常规的窄带通信方式的区别如下：

信息的频谱扩展后形成带宽传输；

用扩频码序列来展宽信号频谱；

相关处理后恢复成窄带信息数据。

扩频调制特点

·抗干扰能力强：扩频技术的抗干扰能力强，分为抗宽带干扰和抗窄带干扰。宽带干扰可以理解为基底噪声较高的干扰信号，窄带干扰为脉冲信号。

扩频系统抗宽带干扰能力示意图

扩频系统抗脉冲干扰能力示意图

·隐蔽性强：扩频前数据高于噪声基底，其信号非常容易被检测；当信号被扩频后，信号完全在噪声基地之下，无法通过能量强度的方式检测出来。

·扩频多址：扩频技术具有扩频多址（SSMA）能力，易于实现码分多址（CDMA）技术。在同样的宽带信号中，可以存在多组非相关的数据共存。

扩频多址示意图

·频谱利用率高：扩频技术具有频谱利用率高、容量大的特点，可有效利用纠错技术、正交波形编码技术、话音激活技术等。

·精确定位测距：扩频技术能实现精确地定时、测距与定位。UWB技术就是利用该特点，发射超短时长、超大带宽的脉冲信号，从而实现精确定位时。LoRa的2.4GHz芯片SX1280也是利用扩频技术的该特点实现测距定位的。

扩频系统分类

扩频技术分类

常见的扩频系统分为直接扩频、跳频扩频和时间跳变扩频三种。其中直接扩频又分为宽带扩频和窄带扩频；跳频扩频分为快速跳频扩频和慢速跳频扩频。宽带线性调频扩频和混合扩频也属于扩频技术，它们综合了这三种常见扩频技术的特点。

发布于 2024-11-10

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