射频芯片学习-Lora包参配置

lr20xx_radio_lora_pkt_params_t radio_pkt_params =
{
	.preamble_len_in_symb = 8,
	.pkt_mode = LR20XX_RADIO_LORA_PKT_EXPLICIT,
	.pld_len_in_bytes = 255,
	.crc = true,
	.iq = false
};

LoRa 空中包格式

一个 LoRa 包在空中的结构：

┌──────────────┬──────────┬──────────────┬───────┬─────────┐
│   Preamble   │  Header  │   Payload    │  CRC  │         │
│   (前导码)    │  (可选)  │   (载荷)     │ (可选) │         │
│              │          │              │       │         │
│  8~65535符号  │ 显式/隐式 │  1~255字节   │ 2字节  │         │
└──────────────┴──────────┴──────────────┴───────┴─────────┘
 ←── 接收机用来检测和同步 ──→ ←── 真正要传的数据 ──→

每个参数对应一个部分：

---

preamble_len_in_symb = 8

前导码长度 ，单位是符号（不是字节）。

前导码就是一段持续上调频的信号:
频率
│  ┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐     ← 8 个 chirp 符号
│  ││││││││││││││││
│ ─┘└┘└┘└┘└┘└┘└┘└┘
└──────────────────────► 时间
   ←── preamble ──→

接收机靠这段信号:
  1. 检测到"有包来了"
  2. 同步时钟和频率偏移
  3. 确定符号边界

值	效果
4~6	极短，适合高 SNR 环境，省空中时间
8	demo 默认，平衡选择
12	较保守，弱信号下更可靠
65535	理论最大，实际不会用

建议：8 或 12，根据环境噪声调整。

---

pkt_mode = LR20XX_RADIO_LORA_PKT_EXPLICIT

包头模式：显式 vs 隐式

显式 (EXPLICIT):                     隐式 (IMPLICIT):
┌──────┬────────┬──────┬─────┐      ┌──────┬────────┬─────┐
│Pream │Header  │数据  │ CRC │      │Pream │ 数据   │ CRC │
│      │长度/CR │      │     │      │      │        │     │
└──────┴────────┴──────┴─────┘      └──────┴────────┴─────┘
   Header 里告诉接收方:                 没有 Header!
   - 载荷有多少字节                      收发双方必须提前约定好
   - 用了什么 CR                        载荷长度和 CR
   - 有没有 CRC

模式	优点	缺点
显式	灵活，接收端自动知道包长	多占 ~2.5 符号的空中时间
隐式	包更短（快）	收发双方必须固定参数，一改就对不上

---

pld_len_in_bytes = 255

载荷长度（字节）。这只是初始值，实际发送/接收前会被覆盖：

// 发送时动态改成实际长度
radio_pkt_params.pld_len_in_bytes = sizeof(tx_buffer);
lr20xx_radio_lora_set_packet_params(context, &radio_pkt_params);

模式	pld_len 含义
显式	Header 里告诉接收方，接收方自动适配
隐式	发送方和接收方必须设成一样的值，否则解码失败

---

crc = true

包尾 CRC 校验。

┌────────────┬─────────────────────────┬──────┐
│  Payload   │  CRC16 (2字节)          │      │
│  你的数据   │  0xA3F1                 │      │
└────────────┴─────────────────────────┴──────┘
                ↑
                接收方算一遍，和收到的比对
                一致 = 包正确，不一致 = RP_STATUS_RX_CRC_ERROR

值	效果
true	多 2 字节开销，有错误检测
false	节省 2 字节，错误的包会悄悄通过

几乎不关。 有自己的 CRC 在应用层再算一遍，但物理层 CRC 仍然建议开着 --- 提前丢弃坏包。

---

iq = false

IQ 极性：是否反转。

LoRa 调制的数学本质是 chirp 信号 ------ 频率随时间线性增加（up-chirp）或减少（down-chirp）。IQ 反转意味着把 I 路和 Q 路互换，等效于翻转 chirp 方向。

正常 (iq=false):           反转 (iq=true):
频率 ↑ / / / /             频率 ↑ \ \ \ \
     │/ / / /                   │\ \ \ \
     └─────────► 时间           └─────────► 时间
     上调频 chirp               下调频 chirp (等效)

收发双方必须一致。 不一致 = 物理层完全无法解调，表现为接收方什么也收不到。

协议	iq 值
LoRaWAN	false (0x34 同步字时) / true (0x12 同步字时)
私有网络	典型 false

---

	/* LR2021 配置射频同步字参数 */
	lr20xx_radio_lora_set_syncword(E80_CONTEXT, SYNC_WORD_NO_RADIO);

射频同步字：Sync Word --- 网络"身份证"

Sync Word --- 网络"身份证"

空中同一频率上:
┌────────────────────────────────────────────────┐
│  868 MHz 信道上可能同时有:                        │
│                                                  │
│  设备A (sync=0x12) ──── PING ────► 设备B (0x12) │  ← 私有网络，互通
│  设备C (sync=0x34) ──── DATA ────► 设备D (0x34) │  ← LoRaWAN，互通
│                                                  │
│  设备A (0x12) ──── PING ───X─── 设备D (0x34)   │  ← sync 不同，互相
│  设备C (0x34) ──── DATA ───X─── 设备B (0x12)   │     完全收不到对方
└────────────────────────────────────────────────┘

Sync Word 是 LoRa 包最前面的比特序列，接收机用它判断"这个信号是发给我的吗"。

0x12  →  私有网络 (和你用的 E80 demo `SYNC_WORD_NO_RADIO` = 0x34 不同)
0x34  →  LoRaWAN 公有网络

收发双方必须一致。不一致 = 物理层直接丢弃，连 CRC 校验都到不了。

值	场景
0x12	私有网络，不和 LoRaWAN 设备互干扰
0x34	LoRaWAN 兼容，可以和 LoRaWAN 网关互通
自定义 0x00~0xFF	自己定义，隔离不同网络

---

Modulation Params --- 物理层"三围"

lr20xx_radio_lora_mod_params_t mod_params =
{
    .bw  = LR20XX_RADIO_LORA_BW_125,   // 带宽
    .cr  = LR20XX_RADIO_LORA_CR_4_5,   // 编码率
    .sf  = LR20XX_RADIO_LORA_SF8,      // 扩频因子
    .ppm = LR20XX_RADIO_LORA_NO_PPM,   // PPM 优化
};

sf --- Spreading Factor（扩频因子）

LoRa 最核心的参数。每个符号携带 2^SF 个 chirp 片。

SF7 (128 chirps/符号):              SF12 (4096 chirps/符号):
│  / / / / / / │  ← 一个符号         │  / / / / / / / / / / / / / │
│ 符号很短       │                     │ / / / / / / / / / / / / /  │  ← 一个符号
│ 数据快         │                     │ / / / / / / / / / / / / /  │
│ 距离短         │                     │ / / / / / / / / / / / / /  │
│               │                     │ 符号很长，数据慢，距离极远   │
└───────────────┘                     └────────────────────────────┘

SF	符号时长 (BW125)	比特率 (CR4/5)	灵敏度	空中距离
SF5	0.26 ms	15.6 kbps	-117 dBm	近
SF7	1.0 ms	5.5 kbps	-124 dBm	↑
SF8	2.0 ms	3.1 kbps	-127 dBm
SF9	4.1 ms	1.8 kbps	-130 dBm
SF10	8.2 ms	976 bps	-133 dBm
SF11	16.4 ms	537 bps	-135 dBm
SF12	32.8 ms	293 bps	-137 dBm	远

bw --- Bandwidth（带宽）

LoRa 信号占用的频谱宽度。BW 越大 → 符号越短 → 数据越快 → 但灵敏度略降。

BW=125kHz:                    BW=500kHz:
│ ┌──┐ │                       │ ┌──┐ │
│ │  │ │                       │ │  │ │ 
│ │  │ │                       │ │  │ │    
│ │  │ │                       │ │  │ │
│ └──┘ │                       │ └──┘ │
└──────┘                       └──────┘
 125kHz                          500kHz

窄, 符号长                 同一个 chirp 在更宽的
                        频率范围内展开，符号短4倍

BW	兼容性
125 kHz	最常用，所有芯片支持
250 kHz	常用
500 kHz	常用，速度快
203 kHz	LR20xx 特有
812 kHz	LR20xx 特有

cr --- Coding Rate（编码率）

CR 就是 LoRa 的 FEC。 它是一个东西的两个名字 ------ CR 是 LoRa 的叫法，FEC 是通用术语。

在数据里插入冗余，接收端用来纠错。CR = 4/(4+N)，N 越大冗余越多。

CR 4/5: 每 4bit 数据 + 1bit 冗余 → 效率 80%
CR 4/8: 每 4bit 数据 + 4bit 冗余 → 效率 50% (和重发一次一样)

实际空中数据:    ┌──数据──┬─冗余─┐
CR 4/5          │████████│ ░░░░ │   冗余少，速度快
CR 4/6          │████████│░░░░░░│   平衡
CR 4/7          │████████│░░░░░░│░░│
CR 4/8          │████████│░░░░░░│░░░░░░│  冗余多，抗干扰强

CR	编码效率	抗干扰
4/5	80%	弱
4/6	67%	中
4/7	57%	强
4/8	50%	最强
LI_4/5~LI_4/8	同上	Long Interleaver 抗突发干扰

ppm --- PPM Offset（低速率优化 / 频偏保护）

LR20XX_RADIO_LORA_NO_PPM  = 0x00  // 不用，用全部调制范围
LR20XX_RADIO_LORA_PPM_1_4 = 0x01  // 每4个bin只用一个，抗频偏

低速率（高SF+窄BW）时，收发双方的晶振频偏可能导致 chirp 漂移到相邻 bin，ppm=1 能容忍更大的频偏。 高速率（SF5~SF7）用不到，选 NO_PPM。