低功耗长距离无线收发模块设计与实现

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1、４去种故Ａ葦ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥｉｆ幽４＇＿＼＾＾Ｗ／论文题呂低功耗长距离无线收发模块设计与实现专业学位类别工程硕±学号２０１３２２０１０７３０化者姓名彭飞飞指导歎师金海嫁副教授．．ｒ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取

2、得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。７／＾作者签名：曰期：公年＾月曰＿论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全、部或

3、部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在瓜解密后应遵守此规定）作者签名：杳导师签名：＿－曰期：年／月《曰分类号密级注1UDC学位论文低功耗远距离无线收发模块设计与实现彭飞飞（作者姓名）指导教师金海焱副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05.23学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注

4、明《国际十进分类法UDC》的类号。-LOW-POWERLONG-DISTANCEWIRELESSTRANSCEIVERMODULEDESIGNANDREALIZATIONAMasterTHESISsubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:PengFeifeiAdvisor:AssociateProfessorJinHaiyanSchool:SchoolofCommunicati

5、onandInformationSystemEngineering-摘要摘要在无线通信技术飞速发展的大背景下，工业监视与控制、家庭和楼宇自动化、无线警告和安防系统、远程灌溉系统等领域也急速发展，进而催生了大量对无线传输技术的需求。在对无线传输技术需求急剧增长的同时，在某些特殊应用场景下对无线传输高的性能也提出了更高的要求。例如在荒漠、重化工区等人烟稀少场景对无线传输技术的低功耗、远距离传输重视程度日益增长，本文正是为了应对低功耗远距离传输的巨大需求而设计开发一款无线传输模块旨在尽力改善这一局面。对于远距离无线传输，利

6、用电信运营商的蜂窝网络进行数据的传输似乎是唯一不可替代的选择。然而涉及到数据保密和可操控性方面，并非所有的服务提供商都情愿通过电信运营商的蜂窝网来传输数据。其次，通过建设大量基站来进行搭建蜂窝网显然要花费大量人力、财力成本。另外，大量的物联网设备连接至蜂窝网势必会造成蜂窝网的拥堵，对同一网络的其他设备造成干扰。本文正是认识到了电信蜂窝网的弊端并未通过电信蜂窝网而是通过开发低运行功耗的无线射频传输模块来进行远距离的传输。为了开发低功耗远距离的无线射频传输模块，本文采用了面向中国地区的Sx127x系列芯片Sx1278作为

7、无线模块的射频IC。Sx1278采用了升特(Semtech)公司独特的LoRa扩频通信技术，且集成了+20dBm功率放大器，使得该射频IC在维持较低运行功耗的同时在远距离传输方面具有非常卓越的性能。同时结合低功耗MCU处理器STM32L151CBT6、低插入损耗射频开关PE4259、高加速度灵敏度晶振NX2520SA、声表面波滤波器DCC6C设计开发了一款运行在433MHz频段的无线通信模块。该模块可实现了3154.46m的无丢包传输和4851.13m的无断线传输，且最低待机功耗为11.62mW，发射功耗为401.7

8、1mW，接收功耗为90.09mW。最终达到了-126.95dBm的接收灵敏度。关键词：低功耗，远距离，LoRa扩频调制IABSTRACTABSTRACTInthecontextoftherapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,inordertomeetthegrowingwireles