Chirp Spread Spectrum Signaling for Future Air-Ground Communications
在本文中，我们研究了使用线性调频扩频信号在空-地信道。这不仅包括传统线性啁啾的评估，而且还包括我们为多址接入应用设计的新啁啾信号格式的评估。这种新格式比文献中的现有多用户线性调频系统更实用，因为我们允许不完美的同步。具体来说，我们评估多用户啁啾信号在空中-地面信道在准同步条件。我们采用的空地通道是基于NASA广泛测量活动的模型。我们表明，我们的新的信令方案优于经典的线性啁啾在这些空中-地面设置。
2020-03-06 eess.SP
Dual-Mode Chirp Spread Spectrum Modulation
在这封信中，我们提出了双模的【形】线性调频扩频（DM-CSS）调制的低功耗广域网。DM-CSS能够实现相对于诸如长距离（LoRa）调制的其对应物更高的频谱效率（SE）。考虑到相同的符号周期，DM-CSS中的SE通过以下方式来增强：（i）同时复用偶线性调频信号和奇线性调频信号;（ii）对于偶线性调频信号和奇线性调频信号两者使用\(0\)和\(π\)弧度的相移;以及（iii）使用上线性调频信号或下线性调频信号。相对于LoRa，对于相同的带宽和扩频因子，SE增加高达\(116.66\%\)。我们提出了一个完整的收发器架构以及非相干检测过程。仿真结果表明，DM-CSS不仅是更有效的频谱，但也比大多数经典的同行更有效的能源。它还表明，DM-CSS是强大的相位和频率偏移。
2022-07-11 eess.SP
A Chirp Spread Spectrum Modulation Scheme for Robust Power Line Communication
本文提出了一种新的电力线通信调制方案，适合低带宽通信的基础上使用的LoRa像线性调频扩频物理层。结果表明，即使在表现出极端多径干扰和低SNR（-40dB）的信道中，也可以建立稳健的通信，与传统LoRa相比，同步要求显着降低。ATP-EMTP仿真使用频率相关的线路和Transformer模型，并使用人工瑞利信道的仿真证明了新方案的有效性，在提供负载数据从低压馈线回到中压一次变电站。我们进一步提出了基于现场可编程门阵列硬件实现的建议方案的实验结果。
2021-06-26 eess.SP
A Novel Spreading-Factor-Index-Aided LoRa Scheme: Design and Performance Analysis
Guangdong University of Technology（广东工业大学）；Zhaoqing University（肇庆学院）；Fuzhou University（福州大学）
针对LoRa数据速率低的问题，提出基于扩频因子索引的SFI-LoRa方案，利用起始频率仓和扩频因子组合传输额外信息，在不牺牲误码率下提升吞吐量。
2025-10-26 eess.SP
In-phase and Quadrature Chirp Spread Spectrum for IoT Communications
本文描述了一种基于长距离（LoRa）物理层（PHY）框架的相干啁啾扩频（CSS）技术。LoRa PHY在频移键控（FSK）的变体之上采用CSS，并且在接收器处采用非相干检测来获得所传输的数据符号。在本文中，我们提出了一种方案，编码的线性调频信号的同相和正交分量的信息位，而不是采用在接收机的相干检测器。因此，需要信道均衡来补偿发射信号上的信道引起的相位旋转。此外，简单的信道估计技术利用用于同步的LoRa参考序列来获得在均衡器中使用的复信道系数。使用数值模拟的性能评估表明，所提出的方案在能量效率方面实现了约1 dB的增益，并且与传统的LoRa PHY方案相比，其频谱效率提高了一倍。这是由于相干接收机能够利用发射信号的同相和正交分量之间的正交性。
2020-09-22 eess.SP
Design of Non-Coherent and Coherent Receivers for Chirp Spread Spectrum Systems
LoRaWAN是一种重要的通信标准，可为物联网（IoT）提供可靠的低功耗、远距离通信。LoRaWAN中使用的调制技术，通常称为LoRa调制，基于线性调频扩频（CSS）的原理。虽然已经对改进LoRa发射机的各个方面进行了广泛的研究，但缺少可以在定时和频率偏移的实际条件下工作的LoRa接收机的设计。为了填补这一空白，本文开发和提出了详细的定时，频率和相位同步电路的非相干和相干检测CSS信号的设计。更重要的是，所提出的接收器可以用于检测最近提出的基于CSS的调制，该调制在常规CSS符号的起始相位中嵌入额外的信息比特。这种传输方案，称为相移键控CSS（PSK-CSS），有助于提高传统CSS系统的传输速率。特别是，它示出的误比特率性能的PSK-CSS方案实现与建议的实际相干接收机相比，只有0.25 dB的差距，理想的共相干接收机。
2021-05-06 eess.SP
A Tutorial on Chirp Spread Spectrum for LoRaWAN: Basics and Key Advances
本文提供 LoRaWAN 中啁啾扩频调制的全面教程，涵盖信号生成、检测、错误性能和频谱特性，并总结收发器设计、数据速率提升、干扰建模和同步算法四类关键进展。
2023-10-16 eess.SP
Noncoherent Multiuser Chirp Spread Spectrum: Performance with Doppler and Asynchronism
本文研究了多用户线性调频扩频系统的非相干检测，作为文[1]中相干检测工作的继续。我们推导出的二进制线性调频扩频（BCSS）在多址干扰（MAI）的存在下，由于与其他用户信号的相关性，因为无论是多普勒频移，或两者兼而有之，并验证了误码率（BER）的表达式与仿真。为了实现这一点，我们分析了信号的互相关，并比较传统的线性啁啾与我们最近提出的非线性啁啾在[1]和其他非线性啁啾的文献。在这样做时，我们说明了我们的新的非线性啁啾设计在这些实际条件下的优越性能，为[1]的非相干对应。
2020-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
DFT-s-OFDM with Chirp Modulation
提出DFT-s-OFDM-CM波形，利用星座符号和啁啾起始频率传输信息，在保持低PAPR和频率分集优势下提升频谱效率，并可通过比特分流降低误码率。
2025-08-06 eess.SP
DFT-spread-OFDM Based Chirp Transmission
在这项研究中，我们提出了一个基于啁啾的通信框架，利用离散傅里叶变换-扩展正交频分复用（DFT-s-OFDM）。我们表明，一个精心设计的频域频谱成形（FDSS）的DFT-S-OFDM滤波器可以将其单载波性质的线性组合的啁啾循环平移在时域。同时，利用傅里叶级数和第一类贝塞尔函数的性质，我们解析地得到了任意啁啾的FDSS滤波器。我们从理论上证明了在频域中具有低纹波的啁啾通过较少的噪声增强而导致较低的误码率（BER）。我们还解决了噪声增强，利用频率的重复。所提出的框架提供了一种新的方法来有效地合成啁啾，可用于物联网（IoT），双功能雷达和通信（DFRC）或无线传感应用与现有的DFT-s-OFDM收发器。
2020-11-21 cs.IT eess.SP math.IT
Frequency-Shift Chirp Spread Spectrum Communications with Index Modulation
介绍了一种新的基于折射率调制的移频线性调频扩频系统。通过使用正交线性调频信号的组合来表示消息，所提出的FSCSS-IM系统设计非常灵活，并且在相同带宽下可以实现比传统FSCSS系统高得多的数据率。本文提出了最佳的检测算法，相干和非相干，建议FSCSS-IM系统。此外，一个低复杂度的非相干检测算法也被开发，以减少计算复杂性的接收机，这是实现接近最佳的性能。结果表明，所提出的系统，同时使更高的数据率，享有类似的误比特性能的传统FSCSS系统。
2021-05-19 cs.IT eess.SP math.IT
The Resurrection of Spectrum Spreading for 6G and Beyond: From Sinusoids to Chirps
针对未来6G及更高速率环境下的多普勒鲁棒性问题，本文探讨了从正弦波子载波向啁啾波子载波过渡的设计方向，提出通过时频平面能量分布提升抗多普勒性能的方法。
2026-11-10 cs.IT eess.SP math.IT
A GPS Alternative using Electrical Transmission Grids as Precision Timing Networks
本文提出了一种利用国家规模电力传输电网和chirp扩频调制技术进行时间传递的GNSS替代方案，通过预校准飞行时间在GNSS中断时维持同步，仿真与FPGA原型测试均验证了其亚微秒级授时精度。
2023-07-26 eess.SP
LoRa Fine Synchronization with Two-Pass Time and Frequency Offset Estimation
本文提出在 LoRa 前导码阶段进行采样频率偏移的早期估计与补偿，证明该方法能显著改善载波频率偏移和采样时间偏移的估计，对远距离信号恢复至关重要。
2025-02-17 eess.SP
Designing Affine OCDM Systems with Maximum Diversity
本文提出仿射OCDM系统，通过自适应调整线性调频参数实现频率选择性信道下的最大多径分集，并无需预编码即可降低实现复杂度，同时保持抗扩频干扰能力。
2024-11-25 eess.SP
Design of A New Multiple-Chirp-Rate Index Modulation for LoRa Networks
本文提出基于Zadoff-Chu序列的多啁啾速率索引调制（MCR-IM）系统，通过推导Nakagami-m信道下误码率闭式表达式并提出PD-SIC算法，在提升LoRa网络频谱效率与吞吐量的同时支持更大规模接入。
2025-07-17 cs.IT eess.SP math.IT
Design and Analysis of Chirp-Layered Superposition Coding for LoRa
Dalhousie University（达尔豪斯大学）
本文研究了LoRa中扩频层叠加编码的设计，通过在标准LoRa传输中线性叠加额外波形以提高频谱效率，同时保持解调过程影响最小。
2026-04-07 cs.NI eess.SP
A Maximum-Likelihood-based Multi-User LoRa Receiver Implemented in GNU Radio
LoRa是一种流行的低功耗广域网（LPWAN）技术，它使用扩频来实现远程连接以及对噪声和干扰的恢复能力。出于能源效率的原因，LoRa采用纯ALOHA接入方案，这会导致网关处的数据包冲突导致网络吞吐量降低。为了缓解这个问题，在本文中，我们分析并实现了一个LoRa接收器，它能够解码来自两个干扰用户的LoRa数据包。我们的主要贡献是一个两个用户检测器在最大似然的方式使用详细的干扰模型。由于最大似然序列估计的复杂性是禁止的，一个复杂性降低技术的引入，使一个实际的实施所提出的两个用户检测器。该检测器已与GNU Radio软件定义无线电（SDR）平台上的抗干扰同步算法一起实现。SDR的实施表明所提出的方法的有效性，也允许其实验评估。测量表明，我们的检测器固有地利用两个碰撞用户之间的时间偏移来分离和解调他们的贡献。
2020-12-15 eess.SP
DAFT-Spread Affine Frequency Division Multiple Access for Downlink Transmission
本文针对AFDM/O-AFDMA系统高峰均功率比问题，提出基于离散仿射傅里叶变换扩展的DAFT-s-AFDMA下行接入方案，并给出参数设置准则，仿真证明其PAPR性能优于传统O-AFDMA。
2024-05-06 cs.IT eess.SP math.IT
The LoRa Modulation Over Rapidly-Varying Channels: Are the Higher Spreading Factors Necessarily More Robust?
长距离（LoRa）通信技术的物理层采用线性调频扩频（CSS）调制方案。在本文中，我们研究了CSS在时变信道上的性能，这些信道的增益在接收LoRa帧期间可能会发生变化。这与文献中通常采用的模型相反，该模型假设信道增益在整个帧中是恒定的。具体而言，我们调查指数相关的瑞利衰落的CSS接收机的误帧率的影响，其中信道增益估计在每帧的开始。我们的主要观察结果是，在快速变化的信道中，随着有效载荷大小的增加，较大扩频因子的鲁棒性优势趋于消失。这一观察结果与较高的扩频因子必然提供更大的抗噪声能力的普遍看法相反，突出了在为可靠和节能的LoRa通信分配扩频因子时考虑信道特性和有效载荷大小的必要性。
2020-09-12 cs.NI eess.SP
Doppler Estimation and Compensation Techniques in LoRa Direct-to-Satellite Communications
针对LEO卫星移动性引起的多普勒效应降低LoRa DtS性能的问题，提出四种多普勒估计与补偿框架，通过数值比较和参数权衡分析，为实现稳健的LoRa DtS配置提供见解。
2025-06-25 eess.SP
Morph: ChirpTransformer-based Encoder-decoder Co-design for Reliable LoRa Communication
本研究提出兼容商用LoRa节点的Morph编解码方案，通过多SF配置编码及定制DNN解码器，在极低SNR下实现更可靠通信，计算效率达现有最优方案3倍。
2025-07-30 cs.NI eess.SP
Extending the Lora modulation to add further parallel channels and improve the LoRaWAN network performance
在本文中，我们提出了一种新的调制，称为DLoRa，在原理上类似于传统的LoRa调制，并在带宽和数字学方面与之兼容。DLoRa与传统的LoRa调制不同，因为它在啁啾中使用减小的瞬时频率，而不是像传统的LoRa调制那样使用增加的瞬时频率。此外，我们描述了一个软件环境，以准确地评估“隔离”的不同的虚拟通道创建的LoRa和DLoRa时，使用不同的扩频因子。我们的结果与文献中针对传统LoRa调制的结果一致，并表明同时使用LoRa和DLora可以将通道数量增加一倍。更高（双倍）数量的可用子信道是提高基于LoRa网络的网络级性能的关键。
2020-10-28 cs.NI eess.SP
Zak-OTFS to Integrate Sensing the I/O Relation and Data Communication
本文研究 Zak-OTFS 在满足结晶条件下的可预测 I/O 关系，提出通过离散扩频和啁啾滤波构造低 PAPR 扩展 pulsone，实现无模型信道估计与数据恢复。
2025-06-27 cs.IT eess.SP math.IT
