[發明專利]一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法

在審

• 申請號: 202110315194.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113194053A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張成文;王世鵬;焦利彬;史軍;索宏澤;岳佳;王連凱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法，其特征在于，所述多路LoRa調制解調方法具體為，若LoRa信號擴頻因子為SF，即一個符號周期傳輸SF個比特，利用SF_a個比特將總帶寬B均勻劃分為個區域，則每個區域對應不同的LoRa信號頻率起點范圍；

若每個區域內僅傳輸一路LoRa信號，則帶寬B內可同時傳輸路無干擾的LoRa信號；則在接收端，由SF_a個比特的信息即可確定路LoRa信號傳輸的信息順序。

2.一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法，其特征在于，所述多路LoRa調制解調方法包括以下步驟：

步驟1：分析單路LoRa信號的分數域譜特性，研究單路LoRa分數域實現方式，得到其分數域特性后，各路傳輸信息分別經過分數域調制得到單路LoRa的分數域離散譜；

步驟2：基于步驟1的各路傳輸信息通過分數域調制得到的單路LoRa分數域離散譜都是線性獨立的；

步驟3：對步驟1的所有單路LoRa分數域離散譜經過信息調制端的線性疊加運算，得到MuLoRa的分數域離散譜，對其進行分數傅里葉逆變換得到MuLoRa的時域波形向外發送；

步驟4：接收端對MuLoRa信號單倍采樣后，得到各路LoRa信號疊加的時域離散信號；

步驟5：將步驟4的離散信號經過分數傅里葉變換即可得到各路信號所對應的分數域離散譜；

步驟6：將步驟5的分數域離散譜通過譜峰檢測即可獲得各路信號對應的K_m，從而可得到MuLoRa調制信號的原始傳輸信息。

3.根據權利要求2所述一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法，其特征在于，所述步驟1具體為，對所需傳輸的二進制比特信息進行串并轉換處理，對其進行地址添加，得到擴頻因子為SF的LoRa信號實際傳輸的比特信息，將其轉化為十進制信息K_m，得到第m路LoRa信號所傳輸的十進制信息K_m后，進行分數域譜設計，將K_m調制到分數域上，得到MuLoRa的第m路LoRa信號的分數域離散譜。

4.根據權利要求2所述一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法，其特征在于，所述步驟3具體為，將得到的所有LoRa信號的分數域離散譜線性疊加得到MuLoRa分數域離散譜，將MuLoRa分數域離散譜進行分數傅里葉逆變換，即可得到所需的MuLoRa時域離散信號，將MuLoRa時域離散信號的并行數據轉換為串行數據流，并經過D/A轉換，即可得到傳輸的MuLoRa時域連續信號s_MuLoRa(t)。

5.根據權利要求2所述一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法，其特征在于，所述步驟4具體為，對接收到的r_MuLoRa(t)進行單倍采樣，采樣間隔為得到MuLoRa的離散信號r_MuLoRa(n)。

6.根據權利要求2所述一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法，其特征在于，所述步驟5具體為，將串行的離散信號r_MuLoRa(n)數據流轉換為并行數據，對其進行分數傅里葉變換，即可得到r_MuLoRa(n)的分數域譜。

7.根據權利要求2所述一種高速傳輸的基于分數傅里葉變換的多路LoRa調制解調方法，其特征在于，所述步驟6具體為，對步驟5獲得的MuLoRa的分數域譜進行譜峰搜索獲得MuLoRa信號中各路LoRa信號所對應的K_m，對K_m進行升序排列處理，獲得矩陣B′_msg，將B′_msg中的地址比特去除得到信息矩陣B_msg，將信息矩陣B_msg進行并串轉換，從而可得到MuLoRa調制信號的原始傳輸信息。