[發明專利]LoRa數據包起點對齊方法及裝置

有效

• 申請號: 202011183243.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112437030B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王繼良;童率;劉云浩
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 程琛

本發明實施例提供一種LoRa數據包起點對齊方法及裝置，包括：若檢測到網關接收的當前信號中含有LoRa數據包，則對所述LoRa數據包的前導碼中任一上掃頻符號和任一下掃頻符號分別進行解擴頻后，再進行傅里葉變換，獲取該上掃頻符號的波峰頻率和該下掃頻符號的波峰頻率；根據該上掃頻符號和該下掃頻符號的波峰頻率，計算當前信號的載波頻率偏移；根據載波頻率偏移，計算網關接收當前信號的接收窗口起點與LoRa數據包的起點之間的時間偏移，根據時間偏移調整接收窗口起點，以使接收窗口起點與LoRa數據包的起點對齊。本發明實施例實現對LoRa數據包起點的精確對齊。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種LoRa數據包起點對齊方法及裝置。

背景技術

LoRa(Long Range Radio，遠距離無線電)技術是一種低功耗廣域網技術，旨在實現遠距離、長電池壽命和大容量的無線物聯網連接，在工業界和學術界受到了廣泛的關注。目前針對LoRa的研究包括傳輸協議優化、沖突信號解碼和跨協議通信等。

為了滿足接收端采集和處理LoRa物理層信號的需求，現有研究使用軟件定義無線電網關接收并解碼LoRa信號。與專用網關相比，軟件定義無線電網關可以提供大量可編程控制接口，具有更高的靈活性和互操控性。使用軟件定義無線電網關解碼LoRa數據包，需要解決網關接收窗口起點與數據包起點對齊的問題。當網關的接收窗口起點與LoRa數據包起點存在偏移時，導致解調信號對應的頻率錯誤，影響最終的解碼結果。

目前根據LoRa數據包的前導碼結構，利用相關性指標計算收到的LoRa數據包信號與標準前導碼之間的相關性，搜索數據包的起點，從而使網關接收窗口起點與數據包起點對齊。通常，導致網關接收窗口起點與數據包起點存在偏移的原因，不僅僅是時間偏移。所以僅根據時域的相關性，不能準確地搜索到LoRa數據包起點，從而使得網關接收窗口起點與LoRa數據包起點不能精確對齊。

發明內容

本發明實施例提供一種LoRa數據包起點對齊方法及裝置，用以解決現有技術中僅根據時域的相關性，不能準確地搜索到LoRa數據包起點，從而使得網關接收窗口起點與LoRa數據包起點不能精確對齊的缺陷，實現對LoRa數據包起點的精確對齊。

本發明實施例提供一種LoRa數據包起點對齊方法，包括：

若檢測到網關接收的當前信號中含有LoRa數據包，則對所述LoRa數據包的前導碼中的任一上掃頻符號和任一下掃頻符號分別進行解擴頻后，再進行傅里葉變換，獲取該上掃頻符號和該下掃頻符號的波峰頻率；

根據該上掃頻符號和該下掃頻符號的波峰頻率，計算所述當前信號的載波頻率偏移；

根據所述載波頻率偏移，計算所述網關接收當前信號的接收窗口起點與所述LoRa數據包的起點之間的時間偏移，根據所述時間偏移調整所述接收窗口起點，以使所述接收窗口起點與所述LoRa數據包的起點對齊。

根據本發明一個實施例的LoRa數據包起點對齊方法，所述根據該上掃頻符號和該下掃頻符號的波峰頻率，計算所述當前信號的載波頻率偏移，包括：

計算該上掃頻符號的波峰頻率和該下掃頻符號的波峰頻率的平均值，將所述平均值作為所述當前信號的載波頻率偏移。

根據本發明一個實施例的LoRa數據包起點對齊方法，所述根據所述載波頻率偏移，計算所述網關接收當前信號的接收窗口起點與所述LoRa數據包的起點之間的時間偏移，包括：

計算該上掃頻符號的波峰頻率和所述載波頻率偏移的差值；

將所述差值除以該上掃頻符號的線性掃頻斜率，獲取所述網關接收當前信號的接收窗口起點與所述LoRa數據包的起點之間的時間偏移。