摘要
基于COSTAS环的载波同步环路在对较大相位差的正交方波远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)信号进行载波同步时,入锁时间长甚至出现失锁现象。针对这一问题,首先分析了正交方波LoRa物理层原理,指出其本质为具有前导码的正交相移键控信号(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK);然后利用正交方波LoRa的前导码结合同步环路设计了改进算法。仿真结果显示,改进算法适用于有前导码的QPSK信号,相比于传统算法,在相位差大于45°时仍能保持良好的工作性能,在信噪比低于20 dB时具有更小的频率误差。
When the feedback structure based on COSTAS loop is used in carrier synchronization of the quadrature square wave long range radio(LoRa)signal with large phase offset,the locking time is so long and even the lock-out phenomenon occurs.To resolve this problem,firstly,the physical layer theory of LoRa is analyzed and its essence is quadrature phase shift keying(QPSK)with preamble codes.Then an improved algorithm is designed based on the preamble code of quadrature square wave LoRa and the feedback structure.Simulation results show that the improved algorithm is suitable for QPSK signals with preamble codes.Compared with the traditional COSTAS loop,the improved algorithm can still maintain good performance when the phase offset is greater than 45°,and has a smaller frequency error when the signal-to-noise ratio is less than 20 dB.
作者
徐锐
苏明
严楚明
刘元安
XU Rui;SU Ming;YAN Chuming;LIU Yuanan(Wireless Communication&EMC Laboratory,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876,China)
出处
《电讯技术》
北大核心
2024年第11期1872-1877,共6页
Telecommunication Engineering
基金
国家自然科学基金资助项目(62090015,62293494)。
关键词
LoRa
载波同步
前导码
正交解调
LoRa
carrier synchronization
preamble code
quadrature demodulation
作者简介
通信作者:徐锐,男,1996年生于四川阆中,硕士研究生,主要研究方向为射频通信系统,Email:capxu@bupt.edu.cn;苏明,男,1982年生于山东安丘,2011年获博士学位,现为副教授、博士生导师,主要研究方向为天线理论与技术、柔性天线技术、无源通信系统等;严楚明,男,1998年生于广东佛山,2021年获工学学士学位,现为博士研究生,主要研究方向为微波电磁;刘元安,男,1963年生于四川资阳,1992年获博士学位,现为教授、博士生导师,主要研究方向为宽带移动通信技术、射频与微波器件、移动终端与物联网等。
