1.一种非相干LoRa系统的编码方案选择方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:根据非相干LoRa系统的信道转移概率推导出贝塞尔函数度量;
步骤S2:根据贝塞尔函数度量计算出非相干LoRa系统的信道容量;
步骤S3:根据信道容量推导出比特信噪比与符号信噪比之间的换算关系;
步骤S4:根据得到的换算关系推导出比特信噪比与编码码率之间的关系,并确定最优码率;
步骤S5:通过比较最优码率下不同编码级联LoRa方案的性能,确定最佳的编码方案。
2.根据权利要求1所述的非相干LoRa系统的编码方案选择方法,其特征在于,所述步骤S1中非相干LoRa系统的信道转移概率为:其中,第一项为与q无关的归一化常数;第二项为与q有关的贝塞尔函数度量;rk为第k个SF
符号周期内的接收信号序列;dk为第k个符号周期内的数据符号;M=2 为正交啁啾数,SF为2
扩频因子;I0(·)为第一类零阶修正贝塞尔函数;σ=N0/2为噪声方差,N0表示高斯白噪声的单边功率谱密度;Zk(q)表示第k个符号周期内传输数据符号为q的频域信号,且:其中, 为虚数单位;rk(l)为第k个符号周期内的第l个啁啾接收信号,且:2
其中,θk是一个在第k个符号周期内的的信道相偏;nk(l)是一个均值为0、方差为σ=N0/
2的高斯白噪声。
3.根据权利要求2所述的非相干LoRa系统的编码方案选择方法,其特征在于,所述步骤2
S1中根据非相干LoRa系统的信道转移概率得到贝塞尔函数度量:I0(|Zk(q=dk)|/σ)。
4.根据权利要求3所述的非相干LoRa系统的编码方案选择方法,其特征在于,所述步骤2
S2中根据贝塞尔函数度量I0(|Zk(q=dk)|/σ)计算出非相干LoRa系统的信道容量:其中, 为求期望操作。
5.根据权利要求4所述的非相干LoRa系统的编码方案选择方法,其特征在于,所述步骤S3中根据信道容量C推导出比特信噪比与符号信噪比之间的换算关系:其中,Eb表示比特平均能量;Es=1表示归一化的符号平均能量。
6.根据权利要求5所述的非相干LoRa系统的编码方案选择方法,其特征在于,所述步骤S4中确定最优码率的方法为:
步骤S4.1:对于可靠传输,系统码率R满足:其中, 表示比特信噪比下对应的信道容量;
步骤S4.2:取系统码率 然后通过蒙特卡洛方法得到比特信噪比Eb/N0与编码码率R之间的关系;
步骤S4.3:根据比特信噪比Eb/N0与编码码率R之间的关系,确定最优码率。