Снял вот спектрограмму (водопад) от передатчика LoRa SX1276. У них в доке ни слова о принципе модуляции, просто "patented". Есть ли у такой модуляции преимущества и недостатки по сравнению с DSSS ? Как такое обычно демодулируют (в общих чертах). Это цельный пакет, полосу заузил чтобы лучше различимо было. В начале (внизу) хорошо видна преамбула. А дальше не очень ясно. Как я понял - в такой модуляции два вида чирпов - плюсовой и минусовой, но на периоде чирпа сигнал может отсутствовать, то есть на одном чирпе более, чем один бит передается. Забавно все это выглядит.

Может это CAZAC/Zadoff-Chu?

http://en.wikipedia.org/wiki/Zadoff%E2%80%93Chu_sequence

А преимущества - "хороший" режим работы передатчика (Constant Power Modulation - CPM) при контроллируемой полосе

Вряд ли. Вот на CSS - похоже. Тем более я не могу ручаться за точность временных соотношений на моем фото - комп подтормаживает, возможно в реалии все чирпы равномерно отстоят друг от друга по времени. Хотя на преамбуле все четко, а вот дальше котавасия какая-то


Передатчику 100 мВт пофигу на хорошесть режима. Да и бюджетной микросхеме это не нужно, как и особо красивая полоса. Приведенные требования скорее к сетям GSM - LTE и прочей коммерции.

Значит тупо сделали, чтобы вас запутать.

Но , тем не менее, все работает, и работает хорошо. Хотя отсутствие возможности отстроиться от другой Лоры по коду - напрягает. Когда у каждого авиамоделиста, электросчетчика итп будет Лора - наачнется бардак и потеря смысла от расширения спектра. Сейчас он кстати хороший, включаю портативку на 446 МГц рядом с приемником, попадаю в полосу Лоры - ухудшается прием, но работает все равно.

Без синхронизации между пользователями много кодов не запихнёшь, эффективность использования спектра будет низкая, для простых трансиверов нет ничего лучше старого доброго разделения по частоте.

Тут база сигнала более 4000, кодов можно было бы сделать, как я понимаю. Пошли по пути простоты демодулятора ? Но я даже не представляю как он работает, для прямой последовательности мне он видится намного проще.. А тут ведь что будет - вылезают все с полосой 250 кГц, в 433 много не влезет, и в итоге полная мешанина

Много кодов приведёт к большим пикам в кросс-корреляционных функциях между кодами, плюс разница в мощности в наихудшем случае, число каналов на порядки будет меньше чем в случае обычного частотного разделения.

Согласен, но... тут нет кодов, есть ЛЧМ по-сути. Второе - можете предложить модем на 300 бод на gmsk с -135 дбМ чутьем ? Я в этом не специалист, и прошу , местных докторов не писать, но GFSK модем требует около 2 дБ SNR, тогда как LoRa проверено вытаскивает сигнал из под -15 на этой скорости

:-))))) Почему всего -15 дБ? За счёт неограниченного расширения полосы можно хоть "из-под" минус 100500 дб "вытащить", только это не изменит бюджета канала, потому что эти лишние 100500 дБ шумов возникнут сами собой из-за расширения полосы приёмника.


Ну тогда и самому не надо было писать.. :-)))

По-моему в пакете после преамбулы для передачи данных только один (скажем "плюсовой") чирп используется. Демодулируют обычно - синхронизируют генератор "минусового" чирпа на приемнике с чирпом передатчика по преамбуле. Затем умножают принимаемый сигнал на чирп приемника. Отфильтровывают колебание разностной частоты. На выходе получают последовательность импульсов, соответствующую битам. Битовый поток может быть даже не синхронен с чирпом.

"хороший" режим работы передатчика важен - позволяет экономить батарейку. Преимущество такой системы - простота, практически все делается в аналоге.

Ну так если нормально ответил - то можно, а не щеки надутые одни. Основной выигрыш за счет снижения и битрейта, а значит повышения энергии на символ.Только мне интуитивно кажется, что если детектор имеет некоторый порог, то такие действия не эффективны.Это так ?


Логично, но в 2014 ом зачем аналог то. Цифра дешевле вроде

Опять же, откуда берется выигрыш по сравнению с ФСК в узкой полосе?

Может какой-нибудь аналоговый фильтр на дисперсионной линии задержки согласованный с ЛЧМ и дешевле и меньше потребляет.




Было уже, не зависит от формы сигнала, только от Eb/N0. А фильтр узкополосный у вас "300" Гц или шире в 20 раз, чтобы из-за нестабильности кварцевых генераторов сигнал в полосу попадал?

Не рискую просить, но если Вы прочтете дэйташит на SX1276 и скажете, где там врут, а где нет - буду очень благодарен. Я на практике вижу, что работает ЭТО хорошо, и стоит дешево. Вопрос был к какой разновидности SS это относится и какое мнение.
Фильтр - 125 кГц, вроде всего 16 тапов, не я же чип делал

Дешевле чем вообще без цифры? Конечно, это догадки только.



Ну некий PAPR и у ФСК на выходе формирующего фильтра будет (3..4 dB). Но вообще я с многокодовкой сравнивал, про которую разговор был выше.

Почитал по диагонали, нигде не врут, для FSK минимальная полоса приёмного фильтра 2.7 кГц, минимальная скорость 1.2 килобита, высокочувствительный низкоскоростной режим с оптимальной обработкой не получится сделать на этой микросхеме, да и смысла нет, с дешёвыми кварцами не попасть в узкую полосу(как и при прямом расширении бинарной последовательнстью). Для ЛЧМ минимальная скорость 0.018 килобит при оптимальной обработке, эта модуляция позволяет сделать простой демодулятор для низкоскоростной передачи с дешёвыми кварцами, имеем высокую чувствительность.

По разновидности SS вопрос философский, все модуляции можно представить как "расширение спектра" соответствующей последовательностью.

Разве DSSS не снижает требования к кварцу?

Полоса пропускания согласованного фильтра обратно пропорциональна длительности последовательности, так же как для прямоугольного импульса.

DSSS повышает требования к кварцу. У них в чипе есть доп. технология, патентованая, как и у Silabs для повыщения точности и получения малых отклонений ppm от основной частоты. Есть и ANы где-то об этом.

Что то вы меня совсем запутали. У Лоры как раз рекламируется нечуствительность к кварцу. А их апноты понять не могу, они везде упоминают, что на 1 бит у них столько то "чирпов", до 4096, но на спектре это выглядит как хитрая ЛЧМ всего лишь

По моему правильнее ЧИПЫ а не чирпы. Хотябы отсюда ->http://ru.wikipedia.org/wiki/Метод_расширения_спектра_методом_прямой_последовательности
...
Как бы вам пояснить почему к кварцу высокие требования ... ну хотя бы взгляните на стандарты где используются DSSS в тех же описаниях и коментариях к IEEE 802.11 и CDMA, те что в мобильниках. И какие требования к кварцам в мобильниках.

У Лоры как раз рекламируется как бы нечуствительность к разбросу частоты кварца как раз за счёт применения технологии повышения точности внутри микросхемы. Там об этом.

Еще замечу, что на коротких пакетах эта их DSSS проигрывает, за счет недостатка ну или ограничения длины пакетов. Это хорошо работает начиная с определенной длины пакета и более длительного времени передачи данных.

Всё верно, благодаря функции неопределённости ЛЧМ импульса, его можно при больших сдвигах частоты легко обнаружить.

Чипы для ЛЧМ представляют собой поворачивающийся комплексный вектор по квадратичному закону.

Но как эти чипы видны на спектре? В DSSS я это примерно понимаю. А тут про чипом что имеется в виду? Насчет «как бы» постараюсь сделать с такими же антеннами эксперимент на Силабсе, самому интересно очень. У меня был пакет 32 байта, полоса 125 кГц, битовая скорость 300 бод, ну там еще error correction code 4/5, и на тех дурных несогласованных антеннах почти 3 км по оживленной трассе впечатлили. Причем за этими 3 км был поворот через лес, так что можно было и лучше наверное


То есть на спектре я этого не увижу? Если вектор поворачивается быстро, то мне казалось будет сильно размытая спектральная линия, а у меня она четкая как никогда

Вы сильно не злитесь, Сергиенко и Скляра читаю каждый день, но про такие сигналы там не сказано.Хотя понятно, что принципы то общие…

На картинке посмотрите что представляют собой чипы чирпа.



С чего она должна быть сильно размытая?

Откуда цифра 4096 в spreading factor ? На спектре хорошо видно, что несущая просто елозит по выделенному спектру, это внешне даже больше на FHSS похоже, только прыжок всегда либо на соседний канал, либо на начало диапазона. Вот я своими словами скажу - это как морзянка, только несущая все время качается. Морзянку словить тоже легко из под шума, а несущую качают чтобы требование к кварцам снизить ? Это явно не DSSS - о чем и речь, поэтому не понимаю слово chip в данном контексте. Безусловно - наверняка я ошибаюсь в чем-то, поэтому и прошу совета опытных. По картинке - никак не согласуется со спектром. У меня на 32 байтовую посылку таких чирпов по частоте - штук 40 (преамбула плюс еще ) , а чего там 4096 тогда то ?? У Семтека по описанию 4096 чипов на бит.. вроде бы.. Но их не видно никоим образом. Может видео приложить спектра ?

На твоей спектрограмме непонятен масштаб. Уточни "амплитуду пилы". Действительно ли она пилит от нижней границы диапазона до верхней..

Можно предположить, что каждый "зубец" пилы имеет какую-то мелкую структуру, которая здесь не видна (он выглядит жирным).
То есть, каждый чиРп, возможно, является чипом любого типа, например состоит из 4096 мелких чиРпов, или из 4096 фазоманипулированных отрезков..

Да, от нижней до верхней. Сечас лучше видео сниму, похоже многие не понимают о чем я вообще говорю.

Звук еше послушай - опытный человек , думаю, просечешь быстро. Сам "водопад" нечетко вышел, но я его уже приводил фото. Если они на одном периоде качания частоты еще и фазу так быстро (4096 раз) вращают, это же неизбежно приведет к толстой спектральной линии, или я не прав ? Ты без понтов то спец отличный, так и пойми - я в этом ни бум-бум, хочу хотя бы азы понять. А ты вполне можешь понять.
http://www.youtube.com/watch?v=iyhr-_WX6_8...eature=youtu.be
Это я самую узкую полосу взял, на широких все то же самое, только мой SDR приемник уже звук не даст нормальный

DASM,

petrov говорит, что расширяющая последовательность - это chirp. Соответственно, передаваемые биты умножаются на отсчеты с квадратично меняющейся фазой (по моудлю 2*pi). Судя по картинке, на один период расширяющей последовательности приходится несколько бит. Такое вот расширение.

Chirp - это качание частоты (ЛЧМ). Chip - это некоторый код (Баркера, Голда, М-последовательность итп), на который умножают исходный бит (как я понимаю), а потом в согласованных фильтрах считают корреляцию. То, что я вижу на спектре - мне непонятно. Была мысль как у Алекса, что на chiRpе они делают еще какую-то манипуляцию, но непохоже.

Chip - не весь код, а его кусочек. Здесь такой кусочек - комплексный фазор. Значение фазы меняется по квадратурному закону от чипа к чипу. Я бы в этом случае вообще не о расширении, а о скремблинге говорил, так как несколько бит передается за один период последовательности (сужу по разрывам)

Скачал, анализирую, думаю скоро будет диагноз..

Условно расширяющие последовательности с фактором 16 чипов на бит:

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - морзянка

0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 - DSSS

1+0i 1+0i 1+0i 1+0i 1+0i 0-1i -1+0i 0+1i 1+0i -1+0i 1+0i -1+0i 1+0i 0+1i -1+0i 0-1i - типа чирп


Как там в деталях у семтека сделано знает только он сам.

Слово "фазор" я не знаю, но как Вы думаете - такая модуляция действительно имеет смысл, и -146 дбм на низкиз скоростях - это они честно пишут? И где тут число 4096, которое задал ? это надо на каждом "чирпе" менять фазу много раз

фазор - комплексное число с единичным модулем. 4096, -146 - не знаю про что. Из Вашего даташита про LORA modulation (страница 19):
bandwidth (BW) = 125 kHz
Spreading Factor (SF) = 12

Отсюда чувствительность (грубо):
-174 + 10*log10(125e3) - 10*log10(12) ~ -133 dBm

считая, что код будет работать на 0 dB

Верно, ну так она и есть толстая (относительно), что видно на обычном спектре. Толстая палка медленно ползает по диапазону. А вот как часто там фаза манипулируется, это ещё вопрос.

Теперь к файлу. Сначала я подумал, что в левом-правом каналах звука две квадратуры, но почему-то левый на 12 дБ слабее, да ещё и скачки фазы я увидел на 90˚, хотя ожидал что в каждой квадратуре они будут на 180˚. Ну да ладно.

На картинке со спектрограммой белым выделен участок, который на другой картинке представлен в виде отсчётов. Там мы видим 3 последовательных скачка фазы на 90˚. Они хорошо видны по падению амплитуды, как это и должно быть при ограниченной полосе. Расстояние между скачками ~115 сэмплов. И это меньшее, что я увидел, хотя конечно можно долго искать.... Длина же всего чирпа ~23000 сэмплов, то есть в один чирп может уложиться около 200 скачков фазы.
Кстати, стало понятно, что вертикальные палки на спектрограмме это и есть места скачков фазы. Их как-то не много, но они есть, и это очевидно.

А цифра 4096 может получаться примерно так: расширение в ~200 раз за счёт фазоманипулированного чипа умножить ещё на ~20 за счёт ползания палки по диапазону за счёт чиРпа.. (20 конечно, насчёт 200 это я маху дал)

Извините, что встреваю..

А Вы, если я правильно догадываюсь по тому, что выглядывает из-за монитора на видео, классную штуку затеяли.
Если будете коммерциализировать такое решение, прошу написать мне в личку.

Ещё раз, извиняюсь.

Спасибо Алекс ! полного просветления не достиг, но кое что понял. Еще меня интересует - ты человек занимаешься продвинутыми видами связи много лет. Как ты считаешь- это прорыв в бюджетной сфере или нет ?


Не буду в личку, пусть все заинтересованные будут.Значит так - для квадриков это хорошо только для телеметрии. Скорость мала, если хотим такой бюджет линка. Взрывать - точно ничего не хочу, хотя чипы идеальны для этого.

Пс звук я писал телефоном, там I & Q нет в помине

Понятия не имею.
Вот ты радовался чувствительности -135 дБм на 300 бодах, но ведь предел Шеннона для 300 бод это примерно -151 дБм, то есть до предела ~16 дБ ещё. А это много. Многие коммерческие системы сегодня работают на расстоянии единиц дБ, и они в общем-то тоже бюджетные.
В доке на этот 1276 написано, что они 8 дБ отыграли на этой технологии. То есть сначала 24 проиграли, а потом 8 из них отыграли за счёт непонятно чего. Почему так происходит, когда делают весь приёмник в одном копеешном чипе - только им виднее. А у меня совсем другие проблемы.


Тогда понятно, значит правильно я 90-градусную манипуляцию намерил..

Они бюджетные, потому что миллиарды юзаю Lte,wifi и тп. В недалеко вышедшей за 3 бакса это только сейчас . А Где они потеряли, —15 дБ на 300 бод. Шеннон рядом.



Ты все правильно сделал, и впервые, полезно. Еще раз спасибо. Поможешь если будут новые данные-?

Не то считаешь. Я утверждаю, что предел, ограниченный тепловым шумом, примерно -151 дБм. И пусть меня поправят, если я ошибаюс.

Если бы был IQ-сигнал с хорошим качеством, я бы посмотрел ещё..

То есть, я должен воткнуть двуканальный АЦП, минимум уровня С64+ , пригласить на работу тебя - и вуаля, еще 10-15 жду в кармане? Не забывай, это не спутник со своим слабым но стабильным СНР.

Ну вообще-то АЦП и в чипе двухканальный.. :-)) Ц64 тоже не столь актуален, как фпга.


Понятно что в чипе алгоритмы дешёвые, или вообще никаких нет, и собственный шум велик, но что конкретно и как влияет, неизвестно.

Постараюсь. А можно нескромный вопрос? Тебе с твоими знаниями уже можно и купить Silabs, Semtech, да и моторолу потянешь.Лень?

Увы, не тяну пока. Да и приоритеты другие.

Естественно двуканальный, у меня вопрос практический - если ты можешь лучше - продай

А если нет давай обсудим то, что они сделали. По моему - интересно,

Кто сказал что я могу? Я же сказал, что понятия не имею, с какими проблемами сталкиваются чиподелы, запихивающие весь приёмник в дешёвый чип.
У меня всё-таки чипов много, и алгоритмы долго и нудно отрабатываются..

Да, я тоже про телеметрию.
Я подобными вещами занят сейчас.

Так а чего мне коммерционализировать? Чип идеален для этого.Готовый модуль купить вы можете. Какая коммерция?

Так а чего мне коммерционализировать? Чип идеален для этого.Готовый модуль купить вы можете. Какая коммерция?

правда остается вопрос "нафига". С воздуха дальность такая будет,.что квадрик даже не улетит на такое расстояние. Другое дело передача видео в цифре. Там имхо Si4463 рулят,.с коррекцией Рида Соломона.Уже проверял такую систему,но нужна камера с н264 выходом. Знаю такие, по 80 баксов и на техасовском ДМ368, полностью на Линуксе можно с ними делать что хочешь.

только "умам" с профильных форумов это не надо - они будут сидеть на Меге допотопной, юзать древние ГПСы, и страдать прочей фигней

ИМХО только для игрушек такое пойдёт, для про надо делать более серьёзный модем.

вы затраты на свой модем представляете? нам не по пути