一種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法和裝置，方法包括步驟：在藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包各字段中尋找奇數(shù)位的二進(jìn)制序列對(duì)，二進(jìn)制序列對(duì)包括第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列，第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列互為反碼，預(yù)存二進(jìn)制序列對(duì)；計(jì)算接收到的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包中對(duì)應(yīng)字段各數(shù)字信號(hào)的頻率并生成二進(jìn)制數(shù)字，在二進(jìn)制數(shù)字中查找二進(jìn)制序列對(duì)；如果存在二進(jìn)制序列對(duì)，則計(jì)算第一二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二分之一與第二二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二分之一的頻率和值。本發(fā)明簡(jiǎn)單、高效，具有較好的頻偏估計(jì)性能，而且可以用于動(dòng)態(tài)AGC的藍(lán)牙系統(tǒng)中，降低了對(duì)射頻模塊的增益范圍和模數(shù)轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)范圍的要求。
【專利說明】一種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及藍(lán)牙【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法和裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在通信系統(tǒng)中，由于接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間時(shí)鐘的不同步會(huì)導(dǎo)致接收到的信號(hào)會(huì)有 一定的頻率偏移，若要正確同步和接收數(shù)據(jù)就需要接收機(jī)對(duì)接收到信號(hào)的頻偏進(jìn)行估計(jì)和 補(bǔ)償。
[0003] 在藍(lán)牙【技術(shù)領(lǐng)域】，現(xiàn)有技術(shù)采用preamble字段的信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)，要求AGC(自 動(dòng)增益控制）處于穩(wěn)定狀態(tài)。該方法對(duì)于RF(射頻模塊）的增益范圍和ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換） 的動(dòng)態(tài)范圍要求較高，而且不利于提升接收機(jī)的靈敏度和抗臨道干擾能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信 號(hào)頻偏估計(jì)方法和裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)采用preamble字段的信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)，不利于提 升藍(lán)牙系統(tǒng)接收機(jī)的靈敏度和抗臨道干擾能力的缺陷。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
[0006] -種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法，包括步驟：
[0007]A1、在藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包各字段中尋找至少一種奇數(shù)位的二進(jìn)制序列對(duì)，該二進(jìn)制 序列對(duì)包括第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列，第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列互為反 碼，預(yù)存該二進(jìn)制序列對(duì)；
[0008]A2、計(jì)算接收到的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包中對(duì)應(yīng)字段各數(shù)字信號(hào)的頻率并生成二進(jìn)制數(shù) 字，在該二進(jìn)制數(shù)字中查找該二進(jìn)制序列對(duì)；
[0009]A3、如果存在該二進(jìn)制序列對(duì)，則計(jì)算第一二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二 分之一與第二二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二分之一的頻率和值，該頻率和值即為頻 偏估計(jì)值。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，還包括步驟：
[0011] A4、如果存在多種該二進(jìn)制序列對(duì)，并計(jì)算出相應(yīng)的頻偏估計(jì)值，則將該頻偏估計(jì) 值進(jìn)行累加平均，取得最佳頻偏估計(jì)值。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列設(shè)為3位、5位或者 7位數(shù)字的二進(jìn)制序列。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該字段設(shè)為ACCESSCODE字段。
[0014] 一種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)裝置，包括分析單元、接收單元、查找單元和計(jì)算 單元，該查找單元與該分析單元、該接收單元和該計(jì)算單元相連，該分析單元用于在藍(lán)牙標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)據(jù)包各字段中尋找至少一種奇數(shù)位的二進(jìn)制序列對(duì)，該二進(jìn)制序列對(duì)包括第一二進(jìn)制 序列和第二二進(jìn)制序列，第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列互為反碼，并將該二進(jìn)制序列 對(duì)發(fā)送給該查找單元，該接收單元用于接收藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包，計(jì)算接收到的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) 包中對(duì)應(yīng)字段各數(shù)字信號(hào)的頻率并生成二進(jìn)制數(shù)字，將該二進(jìn)制數(shù)字發(fā)送給該查找單元， 該查找單元用于在該二進(jìn)制數(shù)字中查找該二進(jìn)制序列對(duì)，并將該二進(jìn)制序列對(duì)中第一二進(jìn) 制序列和第二二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)的頻率發(fā)送給該計(jì)算單元，該計(jì)算單元用于計(jì)算 第一二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二分之一與第二二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率 的二分之一的頻率和值，該頻率和值即為頻偏估計(jì)值。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列設(shè)為3位、5位或者 7位數(shù)字的二進(jìn)制序列。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該字段設(shè)為ACCESSCODE字段。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該計(jì)算單元將多組該頻偏估計(jì)值進(jìn)行累加平均，取得 最佳頻偏估計(jì)值。
[0018] 實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：本發(fā)明簡(jiǎn)單、高效，具有較好的頻偏 估計(jì)性能，而且可以用于動(dòng)態(tài)AGC(自動(dòng)增益控制）的藍(lán)牙系統(tǒng)中，降低了對(duì)RF(射頻模塊） 的增益范圍和ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換）的動(dòng)態(tài)范圍的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 下面通過參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會(huì) 更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對(duì)本發(fā)明的解釋說明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何意義 上的限制，在附圖中：
[0020] 圖1為藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)據(jù)包BR/EDR/LE格式示意圖；
[0021] 圖2為GFSK調(diào)制過程不意圖；
[0022] 圖3為GFSK系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)睦硐霠顟B(tài)眼圖；
[0023] 圖4為現(xiàn)有技術(shù)藍(lán)牙系統(tǒng)信號(hào)傳輸眼圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明頻偏估計(jì)方法流程圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明頻偏估計(jì)裝置模塊圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 如圖1所示，Bluetooth以625us為一個(gè)時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)，包括BR/EDR/LE三種格式， 其中，BR/EDR的preamble為4bit，LE為8bit，用于頻率同步/定時(shí)同步/AGC(可以認(rèn)為 LE的ACCESSCODE是由Preamble和AccessAddress組成）。
[0027]如圖 2 所不，Bluetooth的ACCESSCODE部分米用GFSK(GaussianFrequency ShiftKeying)，高斯頻移鍵控（GFSK)是一種連續(xù)相位的頻移鍵控（CPFSK)調(diào)制技術(shù)，在 FSK信號(hào)的基礎(chǔ)上加了一個(gè)進(jìn)行預(yù)濾波的高斯濾波器。
[0028]理想情況下發(fā)送信號(hào)的眼圖如圖3所示（Ft為信號(hào)載波頻率），
[0029] 在實(shí)際接收的時(shí)候，接收端的時(shí)鐘與發(fā)送端的時(shí)鐘會(huì)有誤差，因此接收到的信號(hào) 在下變頻到〇頻的時(shí)候會(huì)存在殘留頻偏f〇。另外由于受到高斯濾波器的影響，當(dāng)前符號(hào)的 頻率會(huì)受到前后符號(hào)的影響。如下列公式所示，a(n)是由發(fā)送的二進(jìn)制序列映射成的±1 序列，fs當(dāng)前信號(hào)的頻率，AfnS當(dāng)前符號(hào)前第n個(gè)符號(hào)和后第n個(gè)對(duì)當(dāng)前符號(hào)信號(hào)的影 響，由于高斯濾波器的系數(shù)是對(duì)稱的，因此前第n個(gè)和后第n個(gè)的影響相同，K為會(huì)影響當(dāng) 前符號(hào)最大符號(hào)間隔，由高斯濾波器系數(shù)長(zhǎng)度決定：

【權(quán)利要求】
1. 一種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法，其特征在于，包括步驟： A1、在藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包各字段中尋找至少一種奇數(shù)位的二進(jìn)制序列對(duì)，所述二進(jìn)制序 列對(duì)包括第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列，第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列互為反 碼，預(yù)存所述二進(jìn)制序列對(duì)； A2、計(jì)算接收到的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包中對(duì)應(yīng)字段各數(shù)字信號(hào)的頻率并生成二進(jìn)制數(shù)字， 在所述二進(jìn)制數(shù)字中查找所述二進(jìn)制序列對(duì)； A3、如果存在所述二進(jìn)制序列對(duì)，則計(jì)算第一二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二分 之一與第二二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二分之一的頻率和值，所述頻率和值即為頻 偏估計(jì)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法，其特征在于，還包括步驟： A4、如果存在多種所述二進(jìn)制序列對(duì)，并計(jì)算出相應(yīng)的頻偏估計(jì)值，則將所述頻偏估計(jì) 值進(jìn)行累加平均，取得最佳頻偏估計(jì)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法，其特征在于：第一二進(jìn)制 序列和第二二進(jìn)制序列設(shè)為3位、5位或者7位數(shù)字的二進(jìn)制序列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)方法，其特征在于：所述字段設(shè) 為 ACCESS CODE 字段。
5. -種藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)裝置，其特征在于；包括分析單元、接收單元、查找 單元和計(jì)算單元，所述查找單元與所述分析單元、所述接收單元和所述計(jì)算單元相連，所述 分析單元用于在藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包各字段中尋找至少一種奇數(shù)位的二進(jìn)制序列對(duì)，所述二進(jìn) 制序列對(duì)包括第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列，第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列互為 反碼，并將所述二進(jìn)制序列對(duì)發(fā)送給所述查找單元，所述接收單元用于接收藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) 包，計(jì)算接收到的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包中對(duì)應(yīng)字段各數(shù)字信號(hào)的頻率并生成二進(jìn)制數(shù)字，將所 述二進(jìn)制數(shù)字發(fā)送給所述查找單元，所述查找單元用于在所述二進(jìn)制數(shù)字中查找所述二進(jìn) 制序列對(duì)，并將所述二進(jìn)制序列對(duì)中第一二進(jìn)制序列和第二二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)的 頻率發(fā)送給所述計(jì)算單元，所述計(jì)算單元用于計(jì)算第一二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的 二分之一與第二二進(jìn)制序列中間位數(shù)字對(duì)應(yīng)頻率的二分之一的頻率和值，所述頻率和值即 為頻偏估計(jì)值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)裝置，其特征在于：第一二進(jìn)制 序列和第二二進(jìn)制序列設(shè)為3位、5位或者7位數(shù)字的二進(jìn)制序列。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)裝置，其特征在于：所述字段設(shè) 為 ACCESS CODE 字段。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)牙系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)頻偏估計(jì)裝置，其特征在于：所述計(jì)算單 元將多組所述頻偏估計(jì)值進(jìn)行累加平均，取得最佳頻偏估計(jì)值。
【文檔編號(hào)】H04L25/02GK104468431SQ201410849601
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】羅潤(rùn)樹, 周一文 申請(qǐng)人:珠海全志科技股份有限公司