基于模拟扩频信号处理的超低功耗LoRa唤醒机制

在基于LoRa(Long Range Radio)的大规模物联网系统中,为了在低功耗的前提下降低通信延迟,同时与LoRa系统的通信距离相近,提出一种基于低功耗下变频和模拟解扩频机制的LoRa唤醒接收机制.首先利用发射机发出一个标准的LoRa前导码序列和一个与其中心频率有一定频率差的单音载波.其次在接收端天线对前导码序列和载波同时接收后,利用肖特基二极管的非线性效应,使两个信号完成混频,即单音载波充当本振信号并实现LoRa信号的下变频.然后控制射频开关的通断时序完成对接收信号的解扩频.最后对解调信号进行基带处理,利用两路正交信号降低误码率.理论分析和仿真结果表明,本文提出的基于模拟扩频信号处理的超低功耗唤醒机制在LoRa系统中具有可行性,接收灵敏度最高达到-136 dBm且整体功耗仅为137 μW.