[发明专利]一种基于MIMO的LoRa信号传输方法

说明书

本发明公开了一种基于MIMO的LoRa信号传输方法，其包括：对所要传输的LoRa信号x进行调制以得到调制后的信号；对调制后的信号进行空时分组编码；在编码后的信号中加入噪声，并将加入噪声后的信号在瑞利信道上传输；接收端对接收到的信号进行解码，并对解码后的信号进行解调以获得接收信号x'。与现有技术相比，本发明的基于MIMO的LoRa信号传输方法通过LoRa+MIMO的新型传输方式，能够有效地抵抗瑞利衰落、提高LoRa信号在瑞利信道中传输的可靠性，即本发明通过在LoRa技术中加入多天线技术，且同时采用空时分组编码的形式对信号进行传输，可增加信道的容量，以增加信号发射端和接收端的分集度，获得分集增益，以抵抗瑞利衰落，进而提高LoRa信号在瑞利信道中传输的可靠性。

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种基于MIMO的LoRa信号传输方法。

背景技术

当今，物联网已经进入我们的日常生活，万物互联的梦想离我们越来越近，其中，低功耗广域技术的提出，使物联网更上一层楼。在低功耗广域技术中，因LoRa技术具有低功耗，远距离，可扩展性，低成本等优点，且其有着优秀的物理层调制方案以及能自适应控制数据速率的特点，以致LoRa技术成为最受青睐的技术之一。

现有的LoRa技术是一个新兴的技术，其采用了CSS扩频调制方式以及采用了自适应的数据速率，但LoRa信号采用单根天线对信号进行传输，信号在进入瑞利信道之后，其误码率较高，且传输的可靠性大幅下降。

而MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术是未来5G时代的关键技术之一。MIMO技术在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传输和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，即MIMO技术通过增加发送方和接收方的分集度以克服衰落，进而提高信号传输的可靠性。

鉴于此，有必要提供一种可抵抗瑞利衰落、提高LoRa信号在瑞利信道中传输的可靠性的基于MIMO的LoRa信号传输方法以解决上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可抵抗瑞利衰落、提高LoRa信号在瑞利信道中传输的可靠性的基于MIMO的LoRa信号传输方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于MIMO的LoRa信号传输方法，其包括：所述基于MIMO的LoRa信号传输方法包括：

对所要传输的LoRa信号x进行调制以得到调制后的信号；

对调制后的信号进行空时分组编码；

在编码后的信号中加入噪声，并将加入噪声后的信号在瑞利信道上传输；

接收端对接收到的信号进行解码，并对解码后的信号进行解调以获得接收信号x'。

其进一步技术方案为：所述对所要传输的LoRa信号x进行调制以得到调制后的信号之前还包括：在MIMO系统中选择最佳发射天线组合和最佳接收天线组合，以使得信号在所选择的最佳发射天线组合和最佳接收天线组合中进行传输。

其进一步技术方案为：所述在MIMO系统中选择最佳发射天线组合和最佳接收天线组合包括：

发射端和接收端天线获取一个信道矩阵H，并对每个接收端天线的每N_pr行进行排列组合，以获得接收端天线组合；

对每个接收端天线组合的信道矩阵进行加权运算，以获得加权矩阵M；

从所述加权矩阵M的每一行中提取N_pr个最大值以组成矩阵M'，并将矩阵M'中每一行的值进行累加，以组成矩阵M″；