LoRa无线技术解析：接收灵敏度与CAD检测

"本文主要分析了LoRa无线技术，一种广泛应用在物联网中的低功耗广域网络通信技术。LoRa以其出色的接收灵敏度(-142.5dBm)而闻名，尤其在125kHz/SF12的设置下。文章详细探讨了LoRa的信道活动检测(CAD)机制，以及LoRa数据包的结构，包括前导码、可选报头和数据有效负载。LoRa芯片如SX1276/77/78在CAD模式下高效地检测无线信道上的前导码，并通过CadDone和CadDetected中断信号进行反馈。此外，文章还提及了LoRa发送过程，包括FIFO的使用、中断处理和芯片模式转换。" 在LoRa无线通信系统中，信道活动检测(CAD)是确保有效通信的关键步骤。CAD允许设备在低功耗状态下检测信道是否空闲，以便适时发送或接收数据。LoRa芯片在CAD模式下，通过快速扫描频段寻找LoRa前导码的迹象。一旦检测到前导码，就会触发CadDone中断，表明有数据包即将传输。如果检测到匹配的前导码，CadDetected信号也会被激活，这标志着一个完整的CAD过程结束，设备可以进入接收模式以捕获数据。 LoRa的数据包结构包括前导码，它用于同步接收机；可选报头，用于指示数据包的特性；以及数据有效负载，实际要传输的信息。前导码的检测是CAD的核心，因为它提供了一种高效的方式来识别LoRa信号，即便在低功耗条件下也能实现。 在发送过程中，LoRa设备首先处于待机模式，数据写入FIFO（先进先出）缓冲区，然后切换到发送状态。发送完成后，设备接收到TxDone中断，回到待机模式。FIFO的使用提高了数据传输的效率，因为它允许连续的数据流而无需中断。为了节省能源，LoRa设备在不传输数据时应尽可能保持在低功耗状态。 LoRa的配置寄存器只能在睡眠或待机模式下修改，FIFO的写入也需在待机模式下进行。在发送操作后，可以通过手动设定使设备进入睡眠模式，或者重新填充FIFO以备下次发送。这些细节展示了LoRa设计的节能理念，以及其在物联网场景中的广泛适用性。 LoRa技术通过其独特的CAD机制和优化的数据传输流程，实现了长距离、低功耗的无线通信，使得大规模部署物联网设备成为可能。对于开发和使用LoRa设备的工程师来说，理解CAD的工作原理和FIFO的管理策略是至关重要的。