CN113497775A - 一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法 - Google Patents

一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法 Download PDF

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CN113497775A CN202111042215.6A CN202111042215A CN113497775A CN 113497775 A CN113497775 A CN 113497775A CN 202111042215 A CN202111042215 A CN 202111042215A CN 113497775 A CN113497775 A CN 113497775A
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,在同步捕获阶段,利用帧头格式中信号重复的特点检测到帧头,经过两次频偏估计获得总的频偏估计值,并确定随后的接入码位置;在同步跟踪阶段,利用蓝牙信号采用GMSK恒包络调制的特性,基于信号发送的伪随机特性提出了一种频偏跟踪环路进行残留频偏的跟踪,最终使接收机能够正确地对频偏进行补偿,从而使得接收机可以采用准相干解调来提高GMSK信号的解调性能。本发明可以在大频偏、低信噪比的场景下实现信号的同步捕获,即使信噪比低至0dB,也可以获得正确的频偏估计值和抽样位置估计值,并且在捕获到信号后,可以不断跟踪信号频率,为信号的解调奠定基础。

Description

一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,尤其涉及一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法。
背景技术
相对于uncoded模式,蓝牙5.0 coded模式为延伸传输距离,对Preamble(以下简称帧头)部分和PDU部分的格式都进行了修改。Preamble部分由10段重复的“00111100”符号序列组成,PDU部分加入了码率为1/8或1/2的纠错编码。为此,需要有别于uncoded模式的接收方法,以提高接收机的灵敏度,延伸通信距离。如何能够在相同的发射功率条件下,解决因距离延伸接收信号强度下降、信噪比减低而影响接收机灵敏度的问题,是蓝牙5.0 coded模式面临的技术难点。
发明内容
发明目的:为了解决现有技术中,蓝牙接收机在5.0 coded模式下灵敏度差的问题,本发明提供一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法。
技术方案:一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,包括以下步骤:
步骤一、对接收信号进行采样,通过差分运算的方式检测出帧头,获得采样点差分求和运算结果
Figure 636593DEST_PATH_IMAGE001
步骤二、设总频偏估计值为
Figure 147209DEST_PATH_IMAGE002
,建立
Figure 723684DEST_PATH_IMAGE002
的组成:
Figure 853314DEST_PATH_IMAGE003
(1)
其中,
Figure 261161DEST_PATH_IMAGE004
,T为码元传输周期,j可能取值-1、0、+1;
步骤三、分别假设j取值为-1、0、+1,对接收信号进行频偏补偿,得到三种频偏补偿结果;构建本地训练序列
Figure 880361DEST_PATH_IMAGE005
Figure 616236DEST_PATH_IMAGE006
,Ts为采样周期,
Figure 688839DEST_PATH_IMAGE007
表示发送信号;将本地训练序列分别与所述三种频偏补偿结果进行相关运算,取最大相关值对应的频偏补偿结果的j值,将j值带入式(1)中,得到总频偏估计值;
步骤四、确定接入码的起始位置;
步骤五、使用步骤三得到的总频偏估计值对接收信号进行频率补偿,对频率补偿后的信号进行误差检测得到残留频偏估计值,残留频偏估计值经过环路滤波器滤波后与总频偏估计值累加,更新总频偏估计值,利用更新后的总频偏估计值进行频率补偿,采用准相干解调法对频率补偿后的信号解调。
进一步地,步骤一中检测帧头的方法为:
令发送信号表示为
Figure 826560DEST_PATH_IMAGE008
,接收信号表示为
Figure 616661DEST_PATH_IMAGE009
,其中
Figure 230045DEST_PATH_IMAGE010
为加性高斯白噪声,
Figure 140626DEST_PATH_IMAGE011
为收发双方的频偏,设码元传输周期为T,每个码元传输周期的采样数为L,采样间隔为Ts=T/L,计算:
Figure 991907DEST_PATH_IMAGE012
(2)
Figure 484068DEST_PATH_IMAGE013
(3)
Figure 522431DEST_PATH_IMAGE014
表示相隔8T时间的两个样值进行差分运算的结果,
Figure 859872DEST_PATH_IMAGE015
为中间参数,
Figure 237764DEST_PATH_IMAGE016
表示参与差分运算的样值数,定义检测指标为
Figure 369668DEST_PATH_IMAGE017
Figure 957644DEST_PATH_IMAGE018
(4)
当检测指标超过门限
Figure 505300DEST_PATH_IMAGE019
时,认为接收信号中包含帧头信号,记录首次出现超门限的时刻
Figure 802945DEST_PATH_IMAGE020
进一步地,步骤三中,根据假设计算频偏补偿结果的方法为:
分别假设j取值为+1、-1、0,构建K长度的序列
Figure 433646DEST_PATH_IMAGE021
Figure 181022DEST_PATH_IMAGE022
(5)
其中,
Figure 797948DEST_PATH_IMAGE023
分别用序列
Figure 947170DEST_PATH_IMAGE021
与接收信号进行如下运算:
Figure 483194DEST_PATH_IMAGE024
(6)
Figure 655549DEST_PATH_IMAGE025
分别是假设频偏为
Figure 872904DEST_PATH_IMAGE026
Figure 204528DEST_PATH_IMAGE027
Figure 114715DEST_PATH_IMAGE028
后进行频偏补偿的结果。
进一步地,步骤三中,所述相关运算中,分别令其相位为
Figure 508787DEST_PATH_IMAGE029
Figure 595079DEST_PATH_IMAGE030
和0,则对应元素的取值从集合
Figure 453314DEST_PATH_IMAGE031
中选择,而相位为其他取值的元素强制为零,
Figure 472086DEST_PATH_IMAGE032
的取值从
Figure 478088DEST_PATH_IMAGE033
中选取,然后进行如下相关运算:
Figure 302824DEST_PATH_IMAGE034
(7)
Figure 218828DEST_PATH_IMAGE035
范围内搜索式(7)中的最大相关值,
Figure 205238DEST_PATH_IMAGE036
分别为设定的下限和上限,出现最大相关值对应的频偏补偿值就是正确的频偏估计值。
进一步地,步骤四根据帧头的大致位置,采用基于接入码的抗干扰高精度信号同步方法确定接入码的位置,完成信号同步捕获。
进一步地,步骤五,通过误差检测获取残留频偏估计值的方法为:
设调制后的蓝牙信号的相位表示为
Figure 964116DEST_PATH_IMAGE037
接收信号的相位表示为
Figure 326964DEST_PATH_IMAGE038
,残留频偏为
Figure 97474DEST_PATH_IMAGE039
,残留频偏估计值为
Figure 317103DEST_PATH_IMAGE040
Figure 173063DEST_PATH_IMAGE041
(8)
其中,
Figure 330813DEST_PATH_IMAGE042
为传输的第n个码元,其取值为+1或-1;h为调制指数,其取值为0.5;
Figure 814884DEST_PATH_IMAGE043
为码元周期长度的矩形脉冲通过高斯滤波器的响应,满足
Figure 346360DEST_PATH_IMAGE044
NT表示积分时间长度,由式(9)计算出NT的值,
Figure 548671DEST_PATH_IMAGE045
(9)
忽略噪声的影响,则有:
Figure 784480DEST_PATH_IMAGE046
(10)
根据式(9)和(10)可估算得到:
Figure 264003DEST_PATH_IMAGE047
(11)
计算出残留频偏估计值
Figure 28697DEST_PATH_IMAGE048
即为误差检测的结果。
进一步地,若接收信号的采样为过采样,则计算公式(11)时用求和代替。
进一步地,所述环路滤波器采用一阶或二阶环路滤波器。
进一步地,步骤五中,采用基于判决的1比特差分解调法,或者采用基于laurent分解的准相干解调法对频率补偿后的信号解调。
一种蓝牙接收机,包括处理器、存储器及存储在存储器中并可被处理器执行的软件程序,当处理器执行该软件程序时可实现如上述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法。
有益效果:本发明提供一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,相比较现有技术,可以在大频偏、低信噪比的场景下实现信号的同步捕获,即使信噪比低至0dB,也可以获得正确的频偏估计值和抽样位置估计值,在可以正确估计频偏值的条件下,大幅度降低运算复杂度。并且在捕获到信号后,基于信号发送的伪随机特性提出了一种频偏跟踪环路进行残留频偏的跟踪,可以随时跟踪信号频率,以尽量降低频偏对蓝牙GMSK信号解调的影响,为信号的解调奠定基础,从而使得接收机可以采用准相干解调来提高GMSK信号的解调性能。
附图说明
图1为定时同步受信噪比影响的性能图;
图2为信噪比为0dB的定时偏差情况;
图3为频偏估计受信噪比影响的性能图;
图4为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释说明。
一种蓝牙接收机,包括处理器、存储器及存储在存储器中并可被处理器执行的软件程序,当处理器执行该软件程序时可实现下述蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法。
蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,如图4,包括以下步骤:
步骤一、对接收信号进行采样,由于帧头部分是由10段重复的“00111100”符号序列组成的,因此可以利用帧头部分的规律重复性进行信号检测,使得接收机检测到接收信号中帧头部分的信息。在检测帧头的过程中,可以获得采样点差分求和运算结果
Figure 718304DEST_PATH_IMAGE049
通过差分运算的方式检测帧头的方法为:
令发送信号表示为
Figure 164329DEST_PATH_IMAGE050
,符号周期为
Figure 826254DEST_PATH_IMAGE051
,则
Figure 558587DEST_PATH_IMAGE052
。假设只受白噪声的影响,则接收信号表示为
Figure 876436DEST_PATH_IMAGE053
,其中
Figure 925819DEST_PATH_IMAGE054
为加性高斯白噪声,
Figure 770147DEST_PATH_IMAGE055
为收发双方的频偏。设码元传输周期为T,每个码元传输周期的采样数为L,采样间隔为Ts=T/L,计算:
Figure 876643DEST_PATH_IMAGE056
(1)
Figure 416209DEST_PATH_IMAGE057
(2)
其中
Figure 531933DEST_PATH_IMAGE058
表示对
Figure 965188DEST_PATH_IMAGE059
取共轭的结果,
Figure 180269DEST_PATH_IMAGE060
表示相隔8T时间的两个样值进行差分运算的结果,
Figure 269447DEST_PATH_IMAGE061
表示参与差分运算的样值数,
Figure 985600DEST_PATH_IMAGE062
为中间参数,定义检测指标为
Figure 476624DEST_PATH_IMAGE063
Figure 597026DEST_PATH_IMAGE064
(3)
当检测指标
Figure 504327DEST_PATH_IMAGE065
超过预先设定的门限
Figure 368378DEST_PATH_IMAGE066
时,认为接收信号中包含帧头信号。记录首次出现超门限的时刻
Figure 713909DEST_PATH_IMAGE067
由于帧头部分的信号重复性,如果忽略噪声的影响,同时假设
Figure 395426DEST_PATH_IMAGE068
时刻为帧头部分第一个样值对应的时刻,即信号检测做到了位置完全准确,式(1)可以简化为
Figure 396880DEST_PATH_IMAGE069
(4)
本步骤在检测帧头的同时还获得了采样点差分求和的结果
Figure 392518DEST_PATH_IMAGE070
,用于下一步频偏估计。
步骤二、考虑相位模糊性,如果频偏
Figure 389292DEST_PATH_IMAGE071
,则其估计值
Figure 382656DEST_PATH_IMAGE072
,T为码元传输周期,否则
Figure 730461DEST_PATH_IMAGE073
。令
Figure 264210DEST_PATH_IMAGE074
Figure 256437DEST_PATH_IMAGE075
则:
Figure 545336DEST_PATH_IMAGE076
(5)
其中,
Figure 990224DEST_PATH_IMAGE077
Figure 330594DEST_PATH_IMAGE078
,考虑到协议中有关最大频偏的规定,j可能的取值为-1、0或+1。接下来就需要估计出j的取值。
步骤三、分别假设j取值为+1、0、-1,构建K长度的序列
Figure 833120DEST_PATH_IMAGE079
Figure 637128DEST_PATH_IMAGE080
(6)
其中,
Figure 162787DEST_PATH_IMAGE081
。显然,以上序列分别假设频偏为
Figure 100656DEST_PATH_IMAGE082
Figure 67475DEST_PATH_IMAGE083
Figure 370280DEST_PATH_IMAGE084
然后分别用以上序列
Figure 445552DEST_PATH_IMAGE021
与接收信号进行如下运算:
Figure 796899DEST_PATH_IMAGE085
(7)
Figure 946121DEST_PATH_IMAGE086
分别是假设频偏为
Figure 482144DEST_PATH_IMAGE087
Figure 654500DEST_PATH_IMAGE088
Figure 495741DEST_PATH_IMAGE089
后进行频偏补偿的结果。
获得三种频偏补偿的结果后,构建本地训练序列
Figure 765048DEST_PATH_IMAGE090
Figure 81760DEST_PATH_IMAGE091
,Ts为采样周期,
Figure 866045DEST_PATH_IMAGE092
表示发送信号;将本地训练序列分别与所述三种频偏补偿结果进行相关运算,取最大相关值对应的频偏补偿结果的j值,将j值带入式(5)中,得到总频偏估计值;
由于蓝牙的发送信号采用GMSK恒包络调制方式,因此由式(7)构建的序列是一个复值序列,在进行相关运算会带来较大的复杂度。为此,可以只取序列中相位接近
Figure DEST_PATH_IMAGE093
Figure 355932DEST_PATH_IMAGE094
和0的元素,分别令其相位为
Figure 542063DEST_PATH_IMAGE093
Figure 623151DEST_PATH_IMAGE094
和0,则对应元素的取值从集合
Figure 504520DEST_PATH_IMAGE095
中选择,而相位为其他取值的元素强制为零。至此,
Figure 125994DEST_PATH_IMAGE096
的取值从
Figure 776418DEST_PATH_IMAGE097
中选取。然后进行如下相关运算:
Figure 28408DEST_PATH_IMAGE098
(8)
虽然在步骤一中通过检测的方式大致找到了帧头的位置
Figure 790215DEST_PATH_IMAGE099
,但并不是确切的位置,因此需要在一定的范围内进行如下的相关运算,例如限定一个范围
Figure 825167DEST_PATH_IMAGE100
,在该范围内搜索式(8)中的最大相关值,
Figure 657994DEST_PATH_IMAGE101
分别为设定的下限和上限,出现最大相关值对应的频偏补偿值就是正确的频偏估计值。例如在本实施例中,
Figure 877623DEST_PATH_IMAGE102
中出现了最大相关值,则总频偏估计值为
Figure 999162DEST_PATH_IMAGE103
。同时记录出现相关峰值的位置为
Figure 493598DEST_PATH_IMAGE104
步骤四、通过步骤三已经获得正确的估计值
Figure 384193DEST_PATH_IMAGE105
,接下来需要获取正确的信号抽样位置,在总频偏估计值的确定环境已经获得了大致的位置
Figure 977986DEST_PATH_IMAGE106
,还需进一步搜索更精确的位置。由于蓝牙通信协议在帧头之后发送接入码,因为接入码对于收发双方都是预知的,而且接入码具有较好的随机性。因此可以基于本申请人另一篇专利号为2020111383050的专利《蓝牙接收机中基于接入码的抗干扰高精度信号同步方法》,利用接入码实现精确的接入码起止位置的搜索,实现信号的同步捕获,从而为后面的信号解调做好充分的准备。
如图1显示了利用本方法进行信号同步捕获时各种信噪比条件下定时同步的性能。即使信噪比低至0dB时,错误同步(漏同步和假同步)的概率也只有3%。图2显示了过抽样因子L为8的情况下定时偏差的分布情况。信噪比为0dB时,绝大多数的定时偏差都控制在两个样值内。图3显示了各种信噪比条件下的频偏估计性能,坐标轴的纵轴显示的是相对于符号速率归一化后的均方根误差。由此可见,频偏估计的均方根误差基本控制在2kHz以内。
步骤五、从以上步骤,已经实现了信号的同步捕获,但是从蓝牙协议来看,蓝牙信号在发送过程中最大频率漂移率可达
Figure 180297DEST_PATH_IMAGE107
。因此,还需要接续对频偏进行跟踪,以尽量降低频偏对蓝牙GMSK信号解调的影响。为此,提供了频偏跟踪环的跟踪方法。
使用步骤三得到的总频偏估计值对接收信号进行频率补偿,经过频偏补偿后的接收信号中还存在一定的残留频偏,对频率补偿后的信号进行误差检测得到残留频偏估计值
Figure 88210DEST_PATH_IMAGE108
,残留频偏估计值
Figure 692367DEST_PATH_IMAGE109
经过环路滤波器获得较为准确的残留频偏估计值
Figure 129164DEST_PATH_IMAGE110
具体的获取
Figure 24964DEST_PATH_IMAGE109
的方法为:设调制后的蓝牙信号的相位表示为
Figure 533305DEST_PATH_IMAGE111
,接收信号的相位为
Figure 585444DEST_PATH_IMAGE112
,残留频偏为
Figure 521039DEST_PATH_IMAGE113
,残留频偏估计值为
Figure 838888DEST_PATH_IMAGE114
Figure 885341DEST_PATH_IMAGE115
(9)
其中,
Figure 729669DEST_PATH_IMAGE116
为传输的第n个码元,其取值为+1或-1;h为调制指数,其取值为0.5;
Figure 836166DEST_PATH_IMAGE117
为码元周期长度的矩形脉冲通过高斯滤波器的响应,满足
Figure 641311DEST_PATH_IMAGE118
由于
Figure 494385DEST_PATH_IMAGE116
为随机的+1、-1序列,因此我们基于蓝牙信号发送的伪随机特性,可以认为在一段时间内对
Figure 193219DEST_PATH_IMAGE119
积分的结果
Figure 142721DEST_PATH_IMAGE120
,设NT表示积分时间长度,由式(10)计算出NT的值,
Figure 231899DEST_PATH_IMAGE121
(10)
接收端由于存在频偏,忽略噪声的影响,则有:
Figure 948051DEST_PATH_IMAGE122
(11)
因此相应的积分结果
Figure 439076DEST_PATH_IMAGE123
,其中
Figure 559478DEST_PATH_IMAGE124
表示残留频偏,也即跟踪阶段的跟踪误差。
进一步计算出残留频偏估计值
Figure 463849DEST_PATH_IMAGE125
Figure 655796DEST_PATH_IMAGE126
(12)。
若接收信号的采样为过采样,则计算公式(12)时可以用求和代替。
将误差检测出的残留频偏估计值
Figure 939010DEST_PATH_IMAGE125
送入环路滤波器,尽量消除噪声的影响,获得更加准确的估计值
Figure 620527DEST_PATH_IMAGE127
。环路滤波器可以采用一阶或二阶环路滤波器。
将残留频偏估计值
Figure 356402DEST_PATH_IMAGE110
与前一时刻的频偏估计值
Figure 77672DEST_PATH_IMAGE128
累加,获得当前时刻的频偏估计值
Figure 340026DEST_PATH_IMAGE129
,利用更新后的
Figure 333389DEST_PATH_IMAGE129
进行频率补偿,经过频偏补偿后可以进行解调,关于GMSK信号的解调可以采用基于判决的1比特差分解调法,或者采用基于laurent分解的准相干解调法等。

Claims (10)

1.一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、对接收信号进行采样,通过差分运算的方式检测出帧头,获得采样点差分求和运算结果
Figure 360928DEST_PATH_IMAGE001
步骤二、设总频偏估计值为
Figure 340385DEST_PATH_IMAGE002
,建立
Figure 385701DEST_PATH_IMAGE002
的组成:
Figure 162335DEST_PATH_IMAGE003
(1)
其中,
Figure 773445DEST_PATH_IMAGE004
,T为码元传输周期,j可能取值-1、0、+1;
步骤三、分别假设j取值为-1、0、+1,对接收信号进行频偏补偿,得到三种频偏补偿结果;构建本地训练序列
Figure 658224DEST_PATH_IMAGE005
Figure 784312DEST_PATH_IMAGE006
,Ts为采样周期,
Figure 248791DEST_PATH_IMAGE007
表示发送信号;将本地训练序列分别与所述三种频偏补偿结果进行相关运算,取最大相关值对应的频偏补偿结果的j值,将j值带入式(1)中,得到总频偏估计值;
步骤四、确定接入码的起始位置;
步骤五、使用步骤三得到的总频偏估计值对接收信号进行频率补偿,对频率补偿后的信号进行误差检测得到残留频偏估计值,残留频偏估计值经过环路滤波器滤波后与总频偏估计值累加,更新总频偏估计值,利用更新后的总频偏估计值进行频率补偿,采用准相干解调法对频率补偿后的信号解调。
2.根据权利要求1所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,步骤一中检测帧头的方法为:
令发送信号表示为
Figure 245566DEST_PATH_IMAGE008
,接收信号表示为
Figure 504509DEST_PATH_IMAGE009
,其中
Figure 789997DEST_PATH_IMAGE010
为加性高斯白噪声,
Figure 854905DEST_PATH_IMAGE011
为收发双方的频偏,设码元传输周期为T,每个码元传输周期的采样数为L,采样间隔为Ts=T/L,计算:
Figure 643869DEST_PATH_IMAGE012
(2)
Figure 607802DEST_PATH_IMAGE013
(3)
Figure 177323DEST_PATH_IMAGE014
表示相隔8T时间的两个样值进行差分运算的结果,
Figure 718026DEST_PATH_IMAGE015
为中间参数,
Figure 892656DEST_PATH_IMAGE016
表示参与差分运算的样值数,定义检测指标为
Figure 555718DEST_PATH_IMAGE017
Figure 550219DEST_PATH_IMAGE018
(4)
当检测指标超过门限
Figure 956929DEST_PATH_IMAGE019
时,认为接收信号中包含帧头信号,记录首次出现超门限的时刻
Figure 986065DEST_PATH_IMAGE020
3.根据权利要求2所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,步骤三中,根据假设计算频偏补偿结果的方法为:
分别假设j取值为+1、-1、0,构建K长度的序列
Figure 23291DEST_PATH_IMAGE021
Figure 301826DEST_PATH_IMAGE022
(5)
其中,
Figure 449911DEST_PATH_IMAGE023
分别用序列
Figure 333553DEST_PATH_IMAGE021
与接收信号进行如下运算:
Figure 606927DEST_PATH_IMAGE024
(6)
Figure 310441DEST_PATH_IMAGE025
分别是假设频偏为
Figure 58954DEST_PATH_IMAGE026
Figure 62682DEST_PATH_IMAGE027
Figure 238449DEST_PATH_IMAGE028
后进行频偏补偿的结果。
4.根据权利要求3所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,步骤三中,所述相关运算中,分别令其相位为
Figure 694838DEST_PATH_IMAGE029
Figure 184725DEST_PATH_IMAGE030
和0,则对应元素的取值从集合
Figure 574118DEST_PATH_IMAGE031
中选择,而相位为其他取值的元素强制为零,
Figure 389627DEST_PATH_IMAGE032
的取值从
Figure 67733DEST_PATH_IMAGE033
中选取,然后进行如下相关运算:
Figure 423628DEST_PATH_IMAGE034
(7)
Figure 670457DEST_PATH_IMAGE035
范围内搜索式(7)中的最大相关值,
Figure 391289DEST_PATH_IMAGE036
分别为设定的下限和上限,出现最大相关值对应的频偏补偿值就是正确的频偏估计值。
5.根据权利要求1至4任一所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,步骤四根据帧头的大致位置,采用基于接入码的抗干扰高精度信号同步方法确定接入码的位置,完成信号同步捕获。
6.根据权利要求1至4任一所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,步骤五,通过误差检测获取残留频偏估计值的方法为:
设调制后的蓝牙信号的相位表示为
Figure 556691DEST_PATH_IMAGE037
接收信号的相位表示为
Figure 450697DEST_PATH_IMAGE038
,残留频偏为
Figure 814683DEST_PATH_IMAGE039
,残留频偏估计值为
Figure 706415DEST_PATH_IMAGE040
Figure 155851DEST_PATH_IMAGE041
(8)
其中,
Figure 791232DEST_PATH_IMAGE042
为传输的第n个码元,其取值为+1或-1;h为调制指数,其取值为0.5;
Figure 212986DEST_PATH_IMAGE043
为码元周期长度的矩形脉冲通过高斯滤波器的响应,满足
Figure 337937DEST_PATH_IMAGE044
NT表示积分时间长度,由式(9)计算出NT的值,
Figure 212352DEST_PATH_IMAGE045
(9)
忽略噪声的影响,则有:
Figure 993968DEST_PATH_IMAGE046
(10)
根据式(9)和(10)可估算得到:
Figure 535808DEST_PATH_IMAGE047
(11)
计算出残留频偏估计值
Figure 831660DEST_PATH_IMAGE048
即为误差检测的结果。
7.根据权利要求6所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,若接收信号的采样为过采样,则计算公式(11)时用求和代替。
8.根据权利要求1至4任一所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,所述环路滤波器采用一阶或二阶环路滤波器。
9.根据权利要求1至4任一所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法,其特征在于,步骤五中,采用基于判决的1比特差分解调法,或者采用基于laurent分解的准相干解调法对频率补偿后的信号解调。
10.一种蓝牙接收机,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在存储器中并可被处理器执行的软件程序,当处理器执行该软件程序时可实现如权利要求1至9任一所述的蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法。
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