LoRa / FSK Modülasyon ve Doppler Kayması Analizörü

LoRa yayılma faktörlerini (SF7–SF12), alıcı duyarlılığını, 32 bayt havada kalma süresini ve LEO ufuk Doppler kayma sınırlarını karşılaştırın.

LoRa / FSK & Carrier Settings
LoRa Spreading Factor
Channel bandwidth
Receiver noise figure (NF)
MHz
km
Receiver sensitivity−132,0 dBmReq SNR: −15,0 dB · NF: 6,0 dB
Equivalent bit rate977 bps
32-byte Time-on-Air453 ms
Static offset limit (±0.25·BW)±31,25 kHzHorizon Doppler: ±10,23 kHz
Doppler drift tolerance per symbol (¼ bin)30,5 HzZenith drift: 1,21 Hz/sym (148 Hz/s)
Symbol duration T_s8,19 ms

DETERMİNİSTİK FİZİK VE VERİ METODOLOJİSİ

Bu Hesaplayıcı Nasıl Çalışır?

Kaynak modüller: lib/physics/lora.ts, lib/physics/orbit.ts

Semtech SX1276/SX1262 LoRa chirp yayılı spektrum (CSS) alıcı duyarlılığını, paket havada kalma süresini (Time-on-Air), statik yakalama aralığını ve sembol içi Doppler kayma sınırını dairesel LEO ufuk kayması ve baş üstü geçiş ivmesiyle karşılaştırır.

Yönetici Denklemler ve Fiziksel Model

LoRa CSS alıcı duyarlılığı ve sembol süresi
S_rx = −174 + 10·log₁₀(BW) + NF + SNR_req(SF),   T_sym = 2^SF / BW

Semtech AN1200.22 SNR eşiklerini (SF7'de −7,5 dB; SF12'de −20,0 dB) ve T_sym ≥ 16 ms olduğunda DE = 1 bayrağını uygular.

Statik yakalama sınırı ve sembol içi Doppler hızı
Δf_pull = ±0.25·BW,   Δf_sym,max = BW / (4 · 2^SF),   df/dt|_zenith = (f₀/c)·(R_E/(R_E+h))·(v²/h)

Hem AN1200.14 statik frekans yakalama sınırını hem de baş üstü geçişte ¼ FFT kutusu sembol içi kararlılığını denetler.

Girdiler, Parametreler ve Birimler

ParametreBirimFiziksel tanım
SF, BW7–12, kHzLoRa yayılma faktörü ve kanal bant genişliği (62,5–500 kHz).
NFdBAlıcı gürültü faktörü (yalın SX1276/62 için 6,0 dB; haricî LNA ile 3,5 dB).
f₀, hMHz, kmTaşıyıcı frekansı ve dairesel LEO irtifası.

Kabuller ve Geçerlilik Sınırları

  • Havada kalma süresi 4/5 kodlama oranı, açık başlık, CRC ve 8 sembollük önsöz içeren 32 baytlık paket için hesaplanır.
  • Doppler değişim hızı en zorlu durum olan tam baş üstü (90°) geçiş tepe noktasında değerlendirilir.

Varsayılan Değerlerle Çözümlü Örnek

436,7 MHz ve 525 km'de varsayılan SF10 / 125 kHz LoRa (NF = 6,0 dB)

−132,0 dBm duyarlılık (977 bps eşdeğeri, 32 B için 453 ms) sağlar; ±10,23 kHz ufuk Doppler kayması ±31,25 kHz yakalama aralığında kalır ve 1,21 Hz/sembol kayma 30,5 Hz sınırının çok altındadır.

Alıcı duyarlılığı
−132,0 dBm (977 bps)
32 bayt paket süresi
453 ms (T_s = 8,19 ms)
Ufuk Doppler / yakalama sınırı
±10,23 kHz / ±31,25 kHz
Sembol içi kayma / ¼ bin sınırı
1,21 Hz/sem / 30,5 Hz