基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，它解决了现有技术通讯距离较短，无法适应复杂环境，抗干扰能力差等技术问题。包括能够对接收信号进行lora解调和/或对发送信号进行lora调制的信号处理模块，信号处理模块上设有与外部MCU模块相连的SPI接口，且信号处理模块分别与信号接收模块和信号发送模块相连，信号接收模块和信号发送模块分别与接收发送切换开关相连，接收发送切换开关与无线信号收发装置相连。本实用新型专利技术具有通讯距离长，能与之连接的节点数量多，且能减少不同节点之间通信的干扰，能适应复杂环境，抗干扰能力强，功耗低，可靠性高等优点。

SPI interface wireless transceiver based on Lora modulation mode

The utility model provides a SPI interface wireless transceiver based on Lora modulation mode, which solves the technical problems of the prior art that the communication distance is short, the complex environment can not be adapted, and the anti-interference capability is poor. Including the ability to signal processing module Lora demodulation and / or to send signals to Lora modulation of the received signal, the signal processing module with SPI interface is connected with the external MCU module, and the signal processing module is respectively connected with the signal receiving module and a signal transmitting module is connected with the signal receiving module and a signal transmitting module is respectively connected with the transmitting and receiving switch switch, toggle switch and connected with sending and receiving wireless signal receiving device. The utility model has the advantages of long communication distance, and the number of connected nodes, and can reduce the communication interference between different nodes, can adapt to the complex environment, strong anti-interference ability, low power consumption, high reliability.

【技术实现步骤摘要】
基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器
本技术属于收发器
，尤其是涉及一种基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器。
技术介绍
目前无线收发器硬件平台大多采用FSK和GFSK的通信方式及基于跳频的抗干扰技术，主要问题是其通讯距离较短，仅能实现1Km左右可视距离的收发数据，若环境有较强的干扰、收发的成功率及收发的距离等指标将会大大降低；而且还存在着使用模块多，电路复杂，出错率高，能与之连接的节点数量少，功耗高等问题。为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种用于物联网短距离无线互联无线节点的超低功耗收发机[申请号：201210517565.8]，包括发射机电路和接收机电路，所述发射机电路包括：LC压控振荡器和预分频器用于产生载频信号；信号调制器将方波基带信号调制到载频信号上形成发射信号；功率放大器用于放大发射信号；所述接收机电路包括：低噪声放大器和射频自动增益放大器用于放大收到的信号；用于将放大的信号解调出来；模数转换器将解调出的模拟信号转换为数字信号。上述方案虽然在一定程度上解决了现有技术功耗高的问题，但是该方案依然存在着：通讯距离较短，使用模块多，电路复杂，出错率高，能与之连接的节点数量少，无法适应复杂环境，抗干扰能力差等问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单，通讯距离长的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器。为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：本基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，本无线收发器包括能够对接收信号进行lora解调和/或对发送信号进行lora调制的信号处理模块，所述的信号处理模块上设有与外部MCU模块相连的SPI接口，且所述的信号处理模块分别与信号接收模块和信号发送模块相连，所述的信号接收模块和信号发送模块分别与能够控制信号处理模块对发送的信号进行处理或者对接收的信号进行处理的接收发送切换开关相连，所述的接收发送切换开关与能够接收或发送外部的无线信号的无线信号收发装置相连。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的信号发送模块包括第一信号处理电路和发送器，所述的信号接收模块包括第二信号处理电路和接收器，所述的发送器与第一信号处理电路的输入端相连，所述的第一信号处理电路的输出端与接收发送切换开关相连，所述的接收器与第二信号处理电路的输出端相连，所述的第二信号处理电路的输入端与接收发送切换开关相连。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的信号处理模块为SX1301芯片，且所述的SX1301芯片接收GPS信号，所述的发送器和接收器为SX1255芯片或SX1257芯片。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的发送器与第一信号处理电路之间设有发射BALUN模块，所述的接收发送切换开关与无线信号收发装置之间设有低通椭圆滤波电路。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的无线信号收发装置为天线，所述的天线与50欧姆天线接口相连，所述的50欧姆天线接口与低通椭圆滤波电路相连，所述的50欧姆天线接口连接有天线检测电路，所述的天线检测电路在检测到天线与50欧姆天线接口的连接断开后切断信号发送模块与信号处理模块的连接。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的第一信号处理电路包括依次连接的第一前滤波电路、第一放大电路和第一后滤波电路；所述的第二信号处理电路包括依次连接的第二前滤波电路、第二放大电路和第二后滤波电路。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的第一前滤波电路为发射带通滤波器，所述的第一放大电路为功率放大器，所述的第一后滤波电路为低通滤波器。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的第二前滤波电路为前置带通滤波器，所述的第二放大电路为低噪声放大器，所述的第二后滤波电路为后置带通滤波器。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的信号处理模块、信号接收模块、信号发送模块、接收发送切换开关和低通椭圆滤波电路均设置在屏蔽罩内。在上述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器中，所述的SX1301芯片上的RESET引脚、GPIO0-GPIO4引脚和SPI接口分别与外部控制模块相连。与现有的技术相比，本基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器的优点在于：传输距离远，可靠性为工业级，抗干扰能力强，中心频率稳定，接收灵敏度高，二次谐波低；应用范围广，特别适用低功耗广域网的网关、集中器、采集器、手持机等各种中心节点，用于采集终端节点数据、控制终端节点等应用场合；多信道多扩频因子并行接收，从而保证了大规模结点能与它可靠通信，尽量避免不同结点之间通信的干扰；工作频带较宽，在433MHz-443MHz、470-510MHz、510-518MHz、859-871MHz、900-930MHz的频段内各项性能指标都能可靠保证；最大发射功率为30dbm；发射电流≤1000mA，接收电流≤760mA，静态电流≤360mA；接收灵敏度为-142.5dBm；CW插入损耗在1Mhz时70dB；在SNR为负数时可以工作，CCR最高到9dB；模拟49个lora解调器和1个(G)FSK解调器；具有两个数字TX&RX射频前端接口，可以同时收发不同通道的数据；具有10个并行的可编程解调通路；支持动态数据速率调整；真正的分集天线可同时支持双频操作；同外部MCU据通信采用SPI接口，可直接与MCU相连，软件编程非常方便；可靠传输大于15Km；体积小，不含天线的外观尺寸为55×40mm；同时具有传统的FSK/GFSK通信模式和扩频模式，且在扩频模式下所具有的通信距离和收发误码率较FSK通信模式的性能提高明显，特别是低速率的传输情形下更是优势明显，更适合环境干扰强、环境复杂、节点数量多、对通信距离要求远的网关、集中器、采集器、手持机等产品中。附图说明图1提供了本技术实施例的结构示意图。图中，GPS信号1、RESET引脚2、GPIO0—GPIO4引脚4、SPI接口5、电源输入端6、50欧姆天线接口7、天线检测电路8、天线9、第一TCXO晶振11、第二TCXO晶振12、SX1301芯片13、发送器14、接收器15、发射BALUN模块16、发射带通滤波器17、功率放大器18、低通滤波器19、后置带通滤波器20、低噪声放大器21、前置带通滤波器22、接收发送切换开关23、低通椭圆滤波电路24、第一供电电路25、第二供电电路26、第三供电电路27、第四供电电路28、第五供电电路29。具体实施方式如图1所示，本基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，本无线收发器包括能够对接收信号进行lora解调和/或对发送信号进行lora调制的信号处理模块，信号处理模块上设有与外部MCU模块相连的SPI接口5，且信号处理模块分别与信号接收模块和信号发送模块相连，信号接收模块和信号发送模块分别与能够控制信号处理模块对发送的信号进行处理或者对接收的信号进行处理的接收发送切换开关23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，其特征在于，本无线收发器包括能够对接收信号进行lora解调和/或对发送信号进行lora调制的信号处理模块，所述的信号处理模块上设有与外部MCU模块相连的SPI接口(5)，且所述的信号处理模块分别与信号接收模块和信号发送模块相连，所述的信号接收模块和信号发送模块分别与能够控制信号处理模块对发送的信号进行处理或者对接收的信号进行处理的接收发送切换开关(23)相连，所述的接收发送切换开关(23)与能够接收或发送外部的无线信号的无线信号收发装置相连。

【技术特征摘要】
2016.10.18 CN 20162113278591.一种基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，其特征在于，本无线收发器包括能够对接收信号进行lora解调和/或对发送信号进行lora调制的信号处理模块，所述的信号处理模块上设有与外部MCU模块相连的SPI接口(5)，且所述的信号处理模块分别与信号接收模块和信号发送模块相连，所述的信号接收模块和信号发送模块分别与能够控制信号处理模块对发送的信号进行处理或者对接收的信号进行处理的接收发送切换开关(23)相连，所述的接收发送切换开关(23)与能够接收或发送外部的无线信号的无线信号收发装置相连。2.根据权利要求1所述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，其特征在于，所述的信号发送模块包括第一信号处理电路和发送器(14)，所述的信号接收模块包括第二信号处理电路和接收器(15)，所述的发送器(14)与第一信号处理电路的输入端相连，所述的第一信号处理电路的输出端与接收发送切换开关(23)相连，所述的接收器(15)与第二信号处理电路的输出端相连，所述的第二信号处理电路的输入端与接收发送切换开关(23)相连。3.根据权利要求2所述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，其特征在于，所述的信号处理模块为SX1301芯片(13)，且所述的SX1301芯片(13)接收GPS信号(1)，所述的发送器(14)和接收器(15)为SX1255芯片或SX1257芯片。4.根据权利要求2或3所述的基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器，其特征在于，所述的发送器(14)与第一信号处理电路之间设有发射BALUN模块(16)，所述的接收发送切换开关(23)与无线信号收发装置之间设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾灵，郑淑军，傅佳烽，寿晓东，蒋友慈，贾颉，张亚平，
申请(专利权)人：杭州隽德科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33