在3.1节的学习中，我们了解到了很多关于LoRa的核心参数，以及如何配置一个LoRa包，及码元长度，空中飞行时间等参数。为了方便大家了解和使用LoRa技术并计算上述的参数，Semtech公司开发了一套LoRa计算器。根据芯片类型不同分别是SX126X、SX127X和SX128X三款LoRa计算器。计算器内容大同小异，都是基于芯片可以配置的参数进行选择，从而自动计算出需要的参数。本计算器工具主要针对发射参数配置情况，对于接收参数和功耗参数等，计算工具中就没有涉及，可以参考产品说明书。

一、LoRa计算器讲解

        图3-8所示为SX1261芯片配套使用的LoRa计算器工具。该SX1261LoRa计算器有两个操作界面，分别是LoRa模式和GFSK模式，是因为该芯片同时支持这两种制式。现在的展示是LoRa操作界

面，单击GFSK可以切换到GFSK界面。本小节内容的重点是LoRa模式。

        界面的左侧是LoRa参数输入部分。参数分为三组主要类型，分别是LoRa模式设置（LoRaModemSettings）、数据包配置（PacketConfiguration）、射频设置（RFSettings）。这三组参数基本包含了LoRa发射数据包需要的主要参数。

1.LoRa调制参数

       SpreadingFactor（SF，扩频因子）：可以设置5～12这几种配置（如果使用SX127X计算器只支持6～12的配置，因为SX127X芯片不支持SF=5）。

图3-8    SX1261LoRa计算器截图

 

       Bandwidth（BW，带宽）：支持7.81，10.42，15.63，20.83，31.25，41.67，62.5，125，250，500kHz这些带宽参数配置。一般常使用125kHz，这是LoRaWAN中默认信道带宽配置。

       CodeRate（CR，编码率）：纠错编码的使用有四种配置，分别为4/5、4/6、4/7、4/8。其意义是每4b载荷数据需要在通信纠错编码中使用多比特表示，如4/5表示需要5b表示原来的4b，说明额外增 加了1b纠错编码信息。在LoRa芯片配置中常使用额外1b的纠错编码。一条通信数据中使用的纠错编码比例越高，这条数据在传输中的误包率就越低。在传输中，由于噪声影响，每一比特数据都有可能被解调错误，当有少量数据解调错误时有一定概率可以通过纠错码还原。LoRa解调是根据整个码元来解调的，如果出错会使整个码元出错，不过数据调制发射前采用了交织编码，纠错码与数据信息已经被分配到不同的码元中传输，不会因为一个码元错误而导致这一组数据无法还原。使用纠错码比率越高，纠错能力越强，与此同时其包内冗余数据就越多，占用了空中飞行时间。在实际的LoRa应用中，4/5的配置方式是纠错能力和包长度平衡的最佳选择，也是LoRaWAN标准中的常用配置。

       Low Datarate Optimize（低速率优化）：采用低速率优化后可以使低速率的数据传输鲁棒性增强，但是带来的缺点是增加了信号的飞行时间。3.1.2小节的公式计算中有专门针对低速率优化的计算。低速率优化还可以增强对抗多普勒频移，以及增强长包信号在一次通信数据包内由于多径衰落等影响引起的频率漂移等。只有在低速率的SF=11和SF=12情况下才需要打开频率偏移功能。

       上述的配置的LoRa调制模式为物理层配置，是发射一个LoRa数据包最基本的设置。对应的接收机必须开启与发射机参数完全一致的配置才可以进行数据接收和解调。数据包配置部分的参数属于链路层配置。

2.数据包配置

       Preamble  Length（前导长度）：前导码的长度具有多样性，针对一些异步唤醒的应用，需要超长的前导码，有的前导码长接近1s或更长。一般应用中经常配置的前导码长度为8个码元。

       Payload Length（载荷长度）：此长度是根据客户需求而定的，最小是1B，最大长度需要满足各国家／地区无线电规范，太长会导致空中飞行时间过长而违反规范。需要注意的是，每增加1B长度的载荷，其空中飞行时间不会连续增加，而是增加一定数量的载荷后一次性地增加飞行时间。这是因为载荷数据需要先经过交织器的交织编码处理，而交织器有一定的数据容量。比如在SF=10的配置下，增加1～5B的载荷，需要发送的码元都需要额外增加5个。在纠错编码为4/5的配置下，交织器为SF=10行、CR+1=5列，交织内有50b数据，其中40b为有效载荷，10b为前向纠错编码。所以每5B的载荷数据需要5个码元来携带。

       Header    Mode（帧头模式）和CRC（循环冗余校验）可以通过软件设置开启和关闭。

3.射频参数配置