本發(fā)明涉及通信信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種適用于IEEE802.15.4的非相干BPSK接收機(jī)。

背景技術(shù)：

IEEE 802.15.4是ZigBee，WirelessHART等規(guī)范的基礎(chǔ)，描述了低速率無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)的物理層和媒體接入控制協(xié)議。其最初工作在868/915MHz、2.4GHz的ISM頻段上，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)250kbps。低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn)使它在數(shù)據(jù)采集、處理與分析，遠(yuǎn)程控制精作農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境保護(hù)和監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。在2011年公布的最新標(biāo)準(zhǔn)中，又加入了314–316MHz,430–434MHz,779–787MHz和950–956MHz工作頻段。

如圖1所示，802.15.4協(xié)議在不同載波頻段上采用調(diào)制方式和數(shù)據(jù)傳輸速率不同。在四個(gè)典型的頻段總共提供48個(gè)信道：868MHz頻段1個(gè)信道，915MHz頻段10個(gè)信道，2450MHz頻段16個(gè)信道，950MHz頻段21個(gè)信道。如圖2所示，在868/915/950-MHz頻段上，信號(hào)處理過(guò)程相同，只是數(shù)據(jù)速率不同。發(fā)送方首先將物理層數(shù)據(jù)協(xié)議單元(PPDU)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)差分編碼，然后再將差分編碼后的每一以位轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度為15的片序列，最后使用BPSK調(diào)制到信道上。差分編碼是將數(shù)據(jù)的每一個(gè)原始比特與前一個(gè)差分編碼生成的比特進(jìn)行異或運(yùn)算：其中E_n是差分編碼的結(jié)果，R_n為要編碼的原始比特，E_n-1是上一次差分編碼的結(jié)果。對(duì)每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，R₁是第一個(gè)原始比特，計(jì)算E₁時(shí)假定E₀＝0。差分解碼過(guò)程與編碼過(guò)程類似：對(duì)每個(gè)接收到的數(shù)據(jù)包，E₁為第一個(gè)需要解碼的比特，計(jì)算E₁時(shí)假定E₀＝0。如圖3所示，差分編碼后的每個(gè)比特被轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度為15的片序列。擴(kuò)頻后的序列使用BPSK調(diào)制方式調(diào)制到載波上。

如圖4所示，IEEE 802.15.4協(xié)議物理層數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的第一個(gè)字段是四個(gè)字節(jié)的前導(dǎo)碼，收發(fā)器在接收前導(dǎo)碼期間，會(huì)根據(jù)前導(dǎo)碼序列的特征完成片同步和符號(hào)同步。幀起始分隔符(SFD)字段長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)，其值固定為0xA7，表示為一個(gè)物理幀的開(kāi)始，收發(fā)器接收完成前導(dǎo)碼后只能做到數(shù)據(jù)的位同步，通過(guò)搜索SFD字段的值0xA7才能同步到字節(jié)上。幀長(zhǎng)度由一個(gè)字節(jié)的低7位表示，其值就是物理幀負(fù)載的長(zhǎng)度，因此物理幀負(fù)載的長(zhǎng)度不會(huì)超過(guò)127個(gè)字節(jié)。物理幀的負(fù)載長(zhǎng)度可變，稱之為物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PSDU)，一般用來(lái)承載MAC幀。

如圖5所示為現(xiàn)有技術(shù)中868/915/950-MHz頻段現(xiàn)有技術(shù)典型的復(fù)基帶非相干接收機(jī)，在對(duì)前導(dǎo)碼進(jìn)行處理時(shí)，即1≤m≤J-1時(shí)，開(kāi)關(guān)1閉合，開(kāi)關(guān)2向下斷開(kāi)，此時(shí)可得到在對(duì)PSDU進(jìn)行檢測(cè)判決時(shí)，即m≥J時(shí)，開(kāi)關(guān)1斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)向上閉合，對(duì)A₀[m]進(jìn)行補(bǔ)償后判決。用表示接收的復(fù)基帶采樣信號(hào)，其中s(k)為待檢測(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)，s(k)∈{+1,-1}，ω₀和θ分別為頻率偏移和相位偏移，在整個(gè)數(shù)據(jù)幀中保持不變，T_c表示擴(kuò)頻碼碼片周期，η₀(k)為復(fù)基帶加性高斯白噪聲。則圖5所示的檢測(cè)過(guò)程可歸納為：

步驟一、利用32個(gè)比特的前導(dǎo)碼提取頻率偏移信息：

其中，J表示前導(dǎo)碼的比特總數(shù)量，J＝32，N表示擴(kuò)頻長(zhǎng)度，N＝15，1≤m≤J-1，0≤n≤N-1，p[n+Nm]表示前導(dǎo)碼的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，(·)^*表示取共軛運(yùn)算，η₁表示所有的噪聲項(xiàng)。

步驟二、對(duì)PSDU的信道接收數(shù)據(jù)進(jìn)行比特級(jí)差分處理：

其中，r[n+Nm]表示PSDU的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，η₂[m]表示所有的噪聲項(xiàng)，E[m]表示發(fā)送的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)。

步驟三、利用步驟一中提取的頻偏偏移信息進(jìn)行檢測(cè)判決：

其中，表示接收端判決得到的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，Re(·)表示取實(shí)部運(yùn)算。

如上所述，現(xiàn)有的復(fù)基帶非相干接收機(jī)的不足之處是：由于使用式(1)來(lái)提取頻率偏移信息，用式(2)來(lái)對(duì)PSDU的信道接收數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，因此Y₀和A₀[m]中包含的頻率偏移量都為故在式(3)中必須先對(duì)Y₀取共軛運(yùn)算(即要將Y₀中的有用信息變?yōu)楹蟛拍軐?duì)A₀[m]進(jìn)行頻率頻率補(bǔ)償。802.15.4網(wǎng)絡(luò)MAC層采用循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)來(lái)判斷傳輸幀的正確性，自動(dòng)請(qǐng)求重傳(ARQ)協(xié)議據(jù)此確定傳輸幀是否需要重傳，而沒(méi)有采用前向糾錯(cuò)(FEC)機(jī)制。在信道條件較差時(shí)，同一數(shù)據(jù)幀可能經(jīng)過(guò)多次重傳才能成功接收，則對(duì)Y₀取共軛運(yùn)算也要進(jìn)行多次。如果數(shù)據(jù)量巨大則多次重傳所導(dǎo)致的大量共軛運(yùn)算也將消耗可觀的能量，這會(huì)降低能量供給匱乏的802.15.4網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種適用于IEEE802.15.4的非相干BPSK接收機(jī)，工作在868/915/950-MHz段上，具有低計(jì)算復(fù)雜度和高可靠性的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體方案為：

一種適用于IEEE802.15.4的非相干BPSK接收機(jī)，接收的數(shù)據(jù)幀由四個(gè)字節(jié)的前導(dǎo)碼、一個(gè)字節(jié)的幀起始分隔符、一個(gè)字節(jié)的物理幀頭和若干字節(jié)的物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元組成，其中前導(dǎo)碼和幀起始分隔符分別用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的位同步和字節(jié)同步，物理幀頭用于表征物理層數(shù)據(jù)服務(wù)單元的長(zhǎng)度，首先，接收機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，獲取頻率偏移信息；其次，根據(jù)幀起始分隔符和物理幀頭定位物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元，對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行處理以供檢測(cè)判決使用；最后，借助從前導(dǎo)碼提取的頻率偏移信息對(duì)處理后的物理層數(shù)據(jù)服務(wù)單元進(jìn)行檢測(cè)判決。

作為一種優(yōu)選方案，所述接收機(jī)接收的復(fù)基帶采樣信號(hào)表示為：

其中s(k)為待檢測(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)，且s(k)∈{+1,-1}，ω₀和θ分別為頻率偏移和相位偏移，在整個(gè)數(shù)據(jù)幀中保持不變，T_c表示擴(kuò)頻碼碼片周期，η₀(k)為復(fù)基帶加性高斯白噪聲，則具體步驟如下：

步驟一、接收機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，獲取頻率偏移信息，前導(dǎo)碼共四個(gè)字節(jié)，即32位，計(jì)算方法為：

其中，J表示前導(dǎo)碼的比特總數(shù)量，J＝32，N表示擴(kuò)頻長(zhǎng)度，N＝15，1≤m≤J-1，0≤n≤N-1，p[n+Nm]表示前導(dǎo)碼的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，(·)^*表示取共軛運(yùn)算，η₃表示所有的噪聲項(xiàng)；

步驟二、對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行差分處理：

其中，r[n+Nm]表示物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，η₂[m]表示所有的噪聲項(xiàng)，E[m]表示發(fā)送的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)；

步驟三、根據(jù)步驟一中提取的頻率偏移信息對(duì)驟二中得到的A₀[m]進(jìn)行頻率補(bǔ)償后對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)判決：

其中，表示接收機(jī)檢測(cè)得到的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，Re(·)表示取實(shí)部運(yùn)算；

步驟四、檢測(cè)結(jié)束后將接收到的物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)傳送給MAC層。

作為一種優(yōu)選方案，所述接收機(jī)接收的復(fù)基帶采樣信號(hào)表示為：

其中s(k)為待檢測(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)，且s(k)∈{+1,-1}，ω₀和θ分別為頻率偏移和相位偏移，在整個(gè)數(shù)據(jù)幀中保持不變，T_c表示擴(kuò)頻碼碼片周期，η₀(k)為復(fù)基帶加性高斯白噪聲，則具體步驟如下：

步驟一、收機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，獲取頻率偏移信息，前導(dǎo)碼共四個(gè)字節(jié)，即32位，計(jì)算方法為：

其中，J表示前導(dǎo)碼的比特總數(shù)量，J＝32，N表示擴(kuò)頻長(zhǎng)度，N＝15，1≤m≤J-1，0≤n≤N-1，p[n+Nm]表示前導(dǎo)碼的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，(·)^*表示取共軛運(yùn)算，η₁表示所有的噪聲項(xiàng)；

步驟二、對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行差分處理：

其中r[n+Nm]表示物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，E[m]表示發(fā)送的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，η₄[m]表示所有的噪聲項(xiàng)；

步驟三、根據(jù)步驟一中提取的頻率偏移信息對(duì)驟二種得到的A₀[m]進(jìn)行頻率補(bǔ)償后對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)判決：

其中，表示接收機(jī)檢測(cè)得到的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，Re(·)表示取實(shí)部運(yùn)算；

步驟四、檢測(cè)結(jié)束后將接收到的物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)傳送給MAC層。

有益效果：

1、本發(fā)明的兩種工作模式均具有更低的計(jì)算復(fù)雜度。首先，現(xiàn)有技術(shù)中的非相干接收機(jī)分別采用p[n+Nm]·p^*[n+N(m-1)]和r[n+Nm]·r^*[n+N(m-1)]方式對(duì)前導(dǎo)碼和PSDU的信道接收數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，故在Y₀和A₀[m]中得到的頻率偏移量都為此后必須對(duì)Y₀進(jìn)行共軛處理得到后才能對(duì)A₀[m]中的頻率偏移量進(jìn)行修正處理；而本發(fā)明的第一種工作模式里步驟一中采用p^*[n+Nm]·p[n+N(m-1)]的方式對(duì)前導(dǎo)碼的信道接收數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，故能在Y₀中直接得到因此在步驟三中無(wú)需對(duì)Y₀進(jìn)行共軛處理，可直接用Y₀對(duì)A₀[m]進(jìn)行修正。與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)比，p[n+Nm]·p^*[n+N(m-1)]和p^*[n+Nm]·p[n+N(m-1)]的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度相當(dāng)，而本發(fā)明的第一重工作模式在步驟三中不需對(duì)Y₀進(jìn)行共軛處理，故整體計(jì)算復(fù)雜度得到降低。其次，本發(fā)明的第二種工作模式里步驟二中對(duì)PSDU的信道接收數(shù)據(jù)的處理方式為r^*[n+Nm]·r[n+N(m-1)]，故在A₀[m]中形成的干擾頻率偏移量為Y₀中包含的頻率偏移量為因此在步驟三中無(wú)需對(duì)Y₀進(jìn)行共軛處理，可直接用Y₀對(duì)A₀[m]進(jìn)行修正。與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)比，r[n+Nm]·r^*[n+N(m-1)]和r^*[n+Nm]·r[n+N(m-1)]的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度是相當(dāng)?shù)模诓襟E三中不需對(duì)Y₀進(jìn)行共軛處理，因此整體計(jì)算復(fù)雜度得到降低。

2、本發(fā)明的兩種工作模式均不會(huì)降低檢測(cè)性能，從理論上講，本發(fā)明的兩種工作模式在Y₀和A₀[m]中形成的噪聲項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)特性和現(xiàn)有技術(shù)是完全相同的，在步驟三中采用的判決方案也保持這種統(tǒng)計(jì)特性不改變，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比其檢測(cè)性能不會(huì)發(fā)生降低。

3、本發(fā)明能夠延長(zhǎng)IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。因?yàn)镮EEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)大多為低速率、低功耗的網(wǎng)絡(luò)，所以其硬件設(shè)備(全功能設(shè)備或者精簡(jiǎn)功能設(shè)備)的能源供給都較低，本發(fā)明以更低計(jì)算的復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了相同的檢測(cè)性能，因此在信道條件較差，每幀數(shù)據(jù)需多次重傳才能成功接收且數(shù)據(jù)量巨大的場(chǎng)景下能節(jié)約可觀的能量，從而延長(zhǎng)IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為IEEE 802.15.4協(xié)議物理層四個(gè)頻段基本特性圖；

圖2為IEEE 802.15.4協(xié)議868/915/950-MHz頻段物理層數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程圖；

圖3為IEEE 802.15.4協(xié)議868/915/950-MHz頻段擴(kuò)頻映射方式圖；

圖4為IEEE 802.15.4協(xié)議物理層幀結(jié)構(gòu)圖；

圖5為IEEE 802.15.4協(xié)議868/915/950-MHz頻段現(xiàn)有技術(shù)中典型的復(fù)基帶非相干接收機(jī)圖；

圖6為本發(fā)明公布的接收機(jī)的第一種工作模式圖；

圖7為本發(fā)明公布的接收機(jī)的第二種工作模式圖；

圖8為傳統(tǒng)接收機(jī)和本發(fā)明公布的接收機(jī)的檢測(cè)性能比較圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

一種適用于IEEE802.15.4的非相干BPSK接收機(jī)，接收的數(shù)據(jù)幀由四個(gè)字節(jié)的前導(dǎo)碼、一個(gè)字節(jié)的幀起始分隔符、一個(gè)字節(jié)的物理幀頭和若干字節(jié)的物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元組成，其中前導(dǎo)碼和幀起始分隔符分別用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的位同步和字節(jié)同步，物理幀頭用于表征物理層數(shù)據(jù)服務(wù)單元的長(zhǎng)度。首先，接收機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，獲取頻率偏移信息；其次，根據(jù)幀起始分隔符和物理幀頭定位物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元，對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行處理以供檢測(cè)判決使用；最后，借助從前導(dǎo)碼提取的頻率偏移信息對(duì)處理后的物理層數(shù)據(jù)服務(wù)單元進(jìn)行檢測(cè)判決。

如圖6所示，作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述接收機(jī)的第一種工作模式為：在對(duì)前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，即1≤m≤J-1時(shí)，雙向開(kāi)關(guān)1和2向下閉合，開(kāi)關(guān)3閉合，開(kāi)關(guān)4向下斷開(kāi)，此時(shí)可得到Y(jié)₀。在對(duì)PSDU進(jìn)行檢測(cè)判決，即m≥J時(shí)，雙向開(kāi)關(guān)1和2向上閉合，開(kāi)關(guān)3斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)4向上閉合，直接用Y₀對(duì)A₀[m]進(jìn)行補(bǔ)償后判決。檢測(cè)判決過(guò)程歸納如下：

所述接收機(jī)接收的復(fù)基帶采樣信號(hào)表示為：

其中s(k)為待檢測(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)，且s(k)∈{+1,-1}，ω₀和θ分別為頻率偏移和相位偏移，在整個(gè)數(shù)據(jù)幀中保持不變，T_c表示擴(kuò)頻碼碼片周期，η₀(k)為復(fù)基帶加性高斯白噪聲，則具體步驟如下：

步驟一、接收機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，獲取頻率偏移信息，前導(dǎo)碼共四個(gè)字節(jié)，即32位，具體的計(jì)算方法為：

其中，J表示前導(dǎo)碼的比特總數(shù)量，J＝32，N表示擴(kuò)頻長(zhǎng)度，N＝15，1≤m≤J-1，0≤n≤N-1，p[n+Nm]表示前導(dǎo)碼的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，(·)^*表示取共軛運(yùn)算，η₃表示所有的噪聲項(xiàng)；

步驟二、對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行差分處理，具體的計(jì)算過(guò)程為：

其中，r[n+Nm]表示物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，η₂[m]表示所有的噪聲項(xiàng)，E[m]表示發(fā)送的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)；

步驟三、根據(jù)步驟一中提取的頻率偏移信息對(duì)驟二中得到的A₀[m]進(jìn)行頻率補(bǔ)償后對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)判決：

其中，表示接收機(jī)檢測(cè)得到的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，Re(·)表示取實(shí)部運(yùn)算；

步驟四、檢測(cè)結(jié)束后將接收到的物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)傳送給MAC層。

如圖7所示，作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述接收機(jī)的第二種工作模式為：在對(duì)前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，即1≤m≤J-1時(shí)，雙向開(kāi)關(guān)1和2向上閉合，開(kāi)關(guān)3閉合，開(kāi)關(guān)4向下斷開(kāi)，此時(shí)可得到Y(jié)₀。在對(duì)PSDU進(jìn)行檢測(cè)判決，即m≥J時(shí)，雙向開(kāi)關(guān)1和2向下閉合，開(kāi)關(guān)3斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)4向上閉合，直接用Y₀對(duì)A₀[m]進(jìn)行補(bǔ)償后判決。檢測(cè)判決過(guò)程歸納如下：

所述接收機(jī)接收的復(fù)基帶采樣信號(hào)表示為：

其中s(k)為待檢測(cè)的發(fā)送數(shù)據(jù)，且s(k)∈{+1,-1}，ω₀和θ分別為頻率偏移和相位偏移，在整個(gè)數(shù)據(jù)幀中保持不變，T_c表示擴(kuò)頻碼碼片周期，η₀(k)為復(fù)基帶加性高斯白噪聲，則具體步驟如下：

步驟一、收機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)碼進(jìn)行處理，獲取頻率偏移信息，前導(dǎo)碼共32位，具體的計(jì)算過(guò)程為為：

其中，J表示前導(dǎo)碼的比特總數(shù)量，J＝32，N表示擴(kuò)頻長(zhǎng)度，N＝15，1≤m≤J-1，0≤n≤N-1，p[n+Nm]表示前導(dǎo)碼的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，(·)^*表示取共軛運(yùn)算，η₁表示所有的噪聲項(xiàng)；

步驟二、對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行差分處理，具體的計(jì)算過(guò)程為：

其中r[n+Nm]表示物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元的第m個(gè)比特對(duì)應(yīng)的第n個(gè)碼片的信道接收值，E[m]表示發(fā)送的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，η₄[m]表示所有的噪聲項(xiàng)；

步驟三、根據(jù)步驟一中提取的頻率偏移信息對(duì)驟二種得到的A₀[m]進(jìn)行頻率補(bǔ)償后對(duì)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)判決：

其中，表示接收機(jī)檢測(cè)得到的第m個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，Re(·)表示取實(shí)部運(yùn)算；

步驟四、檢測(cè)結(jié)束后將接收到的物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)傳送給MAC層。

本發(fā)明的理論依據(jù)闡述如下。

首先，IEEE 802.15.4協(xié)議868/915/950-MHz頻段物理層采用的BPSK調(diào)制，其發(fā)送的雙極性擴(kuò)頻碼碼片數(shù)據(jù)取值范圍為s(k)∈{+1,-1}。由于前導(dǎo)碼為32個(gè)比特的全零序列)，因此s(k)·s^*(k-N)＝s^*(k)·s(k-N)＝1?？梢?jiàn)，本發(fā)明公布方案的第一種工作模式通過(guò)公式(4)對(duì)前導(dǎo)碼的信道接收數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，只是將現(xiàn)有技術(shù)Y₀中的項(xiàng)變?yōu)榱藳](méi)有對(duì)A₀[m]做任何改變，故可直接用Y₀對(duì)A₀[m]進(jìn)行修正，完全不影響對(duì)PSDU有用數(shù)據(jù)的正常檢測(cè)判決。

其次，由于s(k)∈{+1,-1}，故有s(k)·s^*(k-N)＝s^*(k)·s(k-N)＝s(k)·s(k-N)∈{+1,-1}?？梢?jiàn)，本發(fā)明公布方案的第二種工作模式通過(guò)公式(8)對(duì)PSDU的信道接收數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，只是將現(xiàn)有技術(shù)A₀[m]中的項(xiàng)變?yōu)榱藳](méi)有對(duì)Y₀做任何改變，故可直接用Y₀對(duì)A₀[m]進(jìn)行修正，完全不影響對(duì)PSDU有用數(shù)據(jù)的正常檢測(cè)判決。

最后，分別將現(xiàn)有技術(shù)Y₀和A₀[m]中的項(xiàng)變?yōu)榱斯时景l(fā)明公布方案的兩種工作模式在步驟三中可以采用與傳統(tǒng)接收機(jī)完全相同的判決方法。

如圖8所示，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的接收機(jī)及本發(fā)明所述接收機(jī)的兩種工作模式進(jìn)行仿真。仿真中采用的載波頻率為924MHz，頻率偏移為80ppm，相位偏移θ在(0，2π]內(nèi)服從均勻分布，PSDU的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為20個(gè)字節(jié)，每個(gè)信噪比下至少采集3000幀錯(cuò)誤。由仿真結(jié)果可見(jiàn)，本發(fā)明公布的接收機(jī)兩種工作模式的檢測(cè)性能與傳統(tǒng)接收機(jī)完全相同。