LoRa信噪比(SNR)的典型范围为-20dB至+10dB，其特性主要体现在通过扩频调制技术实现超低信噪比解调能力。LoRa的线性调频扩频(CSS)技术允许信号在噪声中仍能被识别，最小解调信噪比可低至-20dB(如SF12时)，远优于传统调制方式(如FSK需约+6dB)。信噪比与扩频因子(SF)强相关，SF每增加1.SNR极限降低约2.5dB，例如SF7对应-7.5dB，SF12对应-20dB。实际应用中，SNR>0dB时通信质量较优，而SNR接近-20dB时仍能维持基本连接，但数据速率会显著降低。这种特性使LoRa在弱信号或高干扰环境中仍能保持可靠通信。
1.LoRa信噪比的典型范围
根据现有研究，LoRa信号的信噪比（SNR）在-20 dB至+10 dB之间被认为是正常工作范围。这一范围的具体表现如下：
低信噪比极限：LoRa技术通过扩频调制(CSS)和前向纠错(FEC)技术，能够在极低信噪比(低至-20 dB)下解调信号。例如，当使用扩频因子(SF)为12时，LoRa设备可在SNR低至-20 dB时维持通信，而传统GFSK调制技术需要至少8 dB的SNR才能解调，两者差距达28 dB。
理想信噪比范围：在实际应用中，建议保持SNR在-20 dB到+10 dB之间以确保通信稳定性和可靠性。接近+10 dB的SNR通常表示信号质量较高、干扰较少。
2.信噪比与扩频因子的关系
LoRa的扩频因子(SF)是影响信噪比的关键参数：
SF与SNR的对应关系：不同扩频因子对应不同的解调信噪比阈值。例如：
SF7：SNR最低要求为-7.5 dB
SF12：SNR最低要求为-20 dB
灵敏度提升：SF每增加1.灵敏度提升约3 dB，例如SF从7提升到12时，灵敏度从-117 dBm提升至-137 dBm，同时SNR容忍度下降。
3.信噪比与通信性能的关联
误码率（BER）与SNR：实验数据显示，当SNR低于-20 dB时，误码率显著上升，可能导致数据包丢失率增加(尤其在SF12下)。例如，在SNR为-30 dB时，误码率可能接近100100(即完全不可靠)，而在-10 dB时误码率可降至10−310−3以下。
传输距离与SNR：SNR每降低6 dB，传输距离可能缩短至原距离的50%。例如，在SF12下，SNR从-20 dB降至-26 dB时，有效传输距离可能从14公里减少至7公里。
4.影响信噪比的主要因素
扩频因子（SF）：
高SF(如SF12)通过降低数据速率换取更低的SNR容忍度，适用于远距离、高干扰环境。
带宽（BW）：
带宽越窄(如125 kHz)，灵敏度越高，SNR容忍度越低。例如，125 kHz带宽下SNR阈值比500 kHz时低15 dB。
环境干扰：
城市环境中建筑物反射、电磁噪声(如高压线、雷达)会导致SNR下降。实验表明，城市环境中的SNR可能比空旷环境低10 dB以上。
硬件设计：
前端放大器性能、天线效率及阻抗匹配直接影响信噪比。优化设计可使灵敏度提升至-139 dBm(如骏晔科技FSK模块)。
5.信噪比优化的技术手段
调整传输参数：
选择高SF(如SF12)和窄带宽(如125 kHz)可显著提升SNR容忍度。
前向纠错（FEC）：
通过增加冗余信息(如Hamming码或LLDPC编码)，可在低SNR下降低误码率。实验表明，LLDPC编码在SNR为-30 dB至-5 dB时，误码率比传统编码降低27.3%。
多路传输（MIMO）：
采用多路传输(如2Tx/3Tx)可改善信噪比。例如，在SNR为-20 dB时，4路传输的误码率比单路传输低两个数量级。
6.实际应用中的信噪比表现
极端场景：
在SNR为-30 dB且RSSI为-120 dBm时，LoRa接收器可能无法解调信号(噪声底为-90 dBm)。
链路预算：
链路预算公式为：
链路预算=发射功率−接收灵敏度
例如，发射功率14 dBm、接收灵敏度-137 dBm时，链路预算为151 dB，可支持约14公里传输。
7.总结
LoRa技术的核心优势在于其极低的SNR容忍度(低至-20 dB)，这得益于CSS调制、扩频因子和前向纠错技术的协同作用。实际应用中，需根据环境干扰、传输距离需求等动态调整参数(如SF、BW)，以优化信噪比和通信可靠性。
