[發明專利]LoRa系統多設備上行數據傳輸接收端信號解調方法和接收機

有效

• 申請號: 202011514231.6
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112672325B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 彭薇;謝一梅;江濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W16/14
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 胡秋萍;李智

1.一種LoRa系統多設備上行數據傳輸接收端信號解調方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1.對上行數據傳輸階段接收到的混合多徑信號進行頻率為LoRa系統帶寬的欠采樣，將欠采樣后的信號變換到最優分數域，得到一系列脈沖信號，其中，每個發送設備對應一組脈沖信號，所述多徑信號是由多個發送設備的調制信號經過信道之后得到的信號，所述調制信號是各個發送設備對各自待發送信號通過使用相同的LoRa系統的擴頻因子SF和具有相同頻帶的載波信號調制得到；

S2.構建多個脈沖，脈沖數量為發送設備的多徑數量，相鄰脈沖之間的間隔為相鄰多徑時延的差值，每個脈沖的幅度為對應多徑衰減，得到該發送設備的特征窗；

S3.在最優分數域內特征窗以滑動匹配的方式匹配對應發送設備所對應的一組脈沖信號，匹配成功后即可分離解調對應發送設備信號，從而實現多設備信號的解調；

步驟S1中，以采樣間隔進行欠采樣，得到離散化的接收信號

y_n的最優分數域變換對應的脈沖在分數域的特定位置和特定幅度與設備的多徑時延和多徑幅度相關，對于第d個發送設備的第i條路徑的信號，對應最優分數域脈沖的位置為幅度為

每個發送設備的最優變換階數

其中，U表示發送設備數量，P表示信號的多徑數量，B表示LoRa系統帶寬，β_d,i表示第d個發送設備的第i條路徑的信號衰減，表示第d個發送設備的第i條路徑的在采樣時刻n的采樣信號，τ_d,i表示第d個發送設備的第i條路徑的信號時延；f_min表示載波的下頻帶，K_d表示第d個發送設備的待發送信號。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，特征窗匹配過程為：

(a)取所有發送設備中的多徑衰減的最小值，記為β_min；

(b)檢測y_n的最優分數域中幅度不小于的脈沖，并記錄這些脈沖的位置為Peaks＝[Peak_i,Peak₂,…，Peak_N]；

(c)將第d個發送設備的特征窗在最優分數域中進行滑動匹配：

第1次匹配時，將特征窗的左側起點與最優分數域中Peak₁對齊，檢測此時y_n的最優分數域信號是否在特征窗的P個特征位置上同時出現脈沖，且出現的脈沖幅度除以后的值均不小于窗口中對應特征位置上的特征幅度，若同時滿足以上兩個條件，完成匹配，此時y_n在特征窗對應特征位置上的脈沖信號對應著第d個設備信號，否則，向右滑動特征窗，將特征窗的左側起點與最優分數域中Peak₂對齊，持續這個匹配過程，直至完成匹配；

(d)記錄第d個發送設備的特征窗匹配成功時的左側位置，對應著第d個發送設備的第P條路徑信號的最優分數域位置于是解調得到第d個設備的發送信號

3.一種接收機，其特征在于，計算機可讀存儲介質和處理器；

所述計算機可讀存儲介質用于存儲可執行指令；

所述處理器用于讀取所述計算機可讀存儲介質中存儲的可執行指令，執行權利要求1或2所述的LoRa系統多設備上行數據傳輸接收端信號解調方法。