CN114071442B - 一种蓝牙信号频偏选择方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种蓝牙信号频偏选择方法、装置及存储介质,该方法包括:接收蓝牙信号;计算接收的蓝牙信号的原始差分相位;确定蓝牙信号的帧格式;基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值;针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。本申请基于接收的蓝牙信号生成多个频偏估计值,以消除相位翻转造成的影响,再从多个频偏估计值中选择最准确的频偏,进而提高频偏选择的精准度。
Description
技术领域
本申请涉及信号传输技术领域,具体而言,涉及一种蓝牙信号频偏选择方法、装置及存储介质。
背景技术
蓝牙5.0标准定义的低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)帧格式分为两种:Coded PHY和Uncoded PHY。这两种帧格式的蓝牙信号都是由前导码(Preamble)、接入码(Access Code)和负载(Payload)组成的,其不同点在于这三者的长度和编码方式。BLE采用高斯移频键控(Gauss frequency Shift Keying,GFSK)作为调制方式,该调制方式利用前后两个点的相位差传输有用信息。然而,射频电路发射的蓝牙信号的频率与预设的蓝牙信号的频率往往会存在一定的偏差,当存在频偏时,前述相位差就会表现为含有一个直流信号。如果不去除该直流信号,将会严重影响后续解调工作。
同时,现行协议规定蓝牙接收机需要支持的频偏范围为-150kHz ~ 150kHz,而受限于其帧格式和调制方式,当频偏超过-62.5kHz ~ 62.5kHz的范围时,就会出现相位翻转,导致频偏估计出错。例如,当估出来的频偏为5kHz时,真实频偏可能为5kHz、130kHz和-120kHz。为了应对这种情况,需要对多种可能的频偏进行试探,然后从中选择出真实的频偏。
在应对上述问题时,现有的蓝牙信号自适应频偏选择技术通常根据多路差分信号与本地接入码相关的速度来选择频偏(即,哪一路先相关上就选该路对应的频偏做为最终的频偏估计结果),导致出现频偏选择错误的概率很高。
目前,针对相关技术中接收机对蓝牙信号频偏选择不准确的问题,尚未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种蓝牙信号频偏选择方法、装置及存储介质,能够通过从多个频偏估计值中,选择出最接近真实的频偏值,解决现有技术中存在的接收机对蓝牙信号频偏选择不准确的问题,达到提高蓝牙信号频偏选择准确度的效果。
第一方面,本申请实施例提供了一种蓝牙信号频偏选择方法,包括:接收蓝牙信号;计算所接收的蓝牙信号的原始差分相位;确定蓝牙信号的帧格式;基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值;针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
在一种可能的实施方式中,蓝牙信号的帧格式包括Uncoded PHY和Coded PHY,目标频偏估计电路包括第一频偏估计电路和第二频偏估计电路;其中,基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值的步骤包括:若蓝牙信号的帧格式为Uncoded PHY,则基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和原始差分相位,获得多个频偏估计值;若蓝牙信号的帧格式为Coded PHY,则基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和蓝牙信号,获得多个频偏估计值。
在一种可能的实施方式中,基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和原始差分相位,获得多个频偏估计值的步骤包括:基于原始差分相位和预设的第一偏移量,获得多个频偏估计差分相位;基于多个频偏估计差分相位与第一频偏估计电路,获得多个临时频偏估计值;基于多个临时频偏估计值和第一偏移量,获得多个频偏估计值。
在一种可能的实施方式中,通过以下方式获得每个临时频偏估计值:将频偏估计差分相位分别与第一门限值和第二门限值进行比较;若频偏估计差分相位大于第一门限值,则将频偏估计差分相位确定为最大差分相位;若频偏估计差分相位小于第二门限值,则将频偏估计差分相位确定为最小差分相位;计算相邻的最大差分相位与最小差分相位的平均值;对平均值进行平滑滤波,获得与频偏估计差分相位对应的临时频偏估计值。
在一种可能的实施方式中,通过以下方式确定第一门限值:确定频偏估计差分相位的极大值和极小值;对所确定的极大值和极小值进行有效性判断;分别对有效极大值和有效极小值进行平滑滤波;计算频偏估计差分相位中相邻的平滑滤波后的有效极大值与有效极小值的第二差值;取第二差值的一半作为运算中间值;将平滑滤波后的有效极大值与运算中间值的差值,确定为第一门限值;和/或,通过以下方式确定第二门限值:将平滑滤波后的有效极小值与运算中间值的和值,确定为第二门限值;和/或,对所确定的极大值和极小值进行有效性判断的步骤包括:针对频偏估计差分相位中每个相邻的极大值与极小值,计算相邻的极大值与极小值之间的第一差值,若第一差值大于第三门限值,则确定处于相邻的极大值或者极小值的下一差分相位是否大于第四门限值,若处于相邻的极大值的下一差分相位大于第四门限值,则确定该相邻的极大值为有效极大值,若处于相邻的极小值的下一差分相位大于第四门限值,则确定该相邻的极小值为有效极小值。
在一种可能的实施方式中,基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和蓝牙信号,获得多个频偏估计值的步骤包括:对蓝牙信号进行自相关运算,获得多个自相关值;计算多个自相关值的平均值;将平均值对应的相位确定为基准频偏估计值;基于基准频偏估计值与预设的第二偏移量,获得多个频偏估计值。
在一种可能的实施方式中,通过以下方式确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性:对预估差分相位进行硬判决,获得用于指示预估差分相位判决结果的判决值;对判决值与本地接入码进行异或运算以及求和计算,获得预估差分相位的相关值;将相关值与第五门限值进行比较;若相关值大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码具备相关性;若相关值不大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码不具备相关性。
在一种可能的实施方式中,基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值的步骤包括:从多个相关值中选取数值最大的相关值作为最大相关值;针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位在与本地接入码具备相关性时的差分信号的和值,确定为实际差分信号和值;计算本地接入码在与各预估差分相位具备相关性时的差分信号的和值,确定为理想差分信号和值;针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位对应的实际差分信号和值与对应的理想差分信号和值之间的第三差值,并确定第三差值的绝对值;从多个第三差值的绝对值中选取数值最小的绝对值作为最小绝对值;计算最大相关值与最小绝对值对应的预估差分相位的相关值之间的第四差值;若第四差值小于第六门限值,则将最小绝对值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值;若第四差值不小于第六门限值,则将最大相关值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
第二方面,本申请实施例还提供了一种蓝牙信号频偏选择装置,装置包括:信号接收单元,用于接收蓝牙信号;差分单元,用于计算所接收的蓝牙信号的原始差分相位;判断单元,用于确定蓝牙信号的帧格式;频偏估计单元,用于基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值;纠频偏单元,用于针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;相关单元,用于分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;频偏选择单元,用于基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
第三方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如上述的蓝牙信号频偏选择方法的步骤。
本申请实施例提供的一种蓝牙信号频偏选择方法、装置及存储介质,其中,该方法包括:接收蓝牙信号;计算所接收的蓝牙信号的原始差分相位;确定蓝牙信号的帧格式;基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值;针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。本申请通过针对不同帧格式的蓝牙信号,设置与之对应的目标频偏估计电路,能够适应蓝牙5.0标准下的多种帧格式标准的蓝牙信号,并提高频偏估计的准确性。
此外,本申请还通过对比多个频偏估计值同与之对应的差分信号与理想的差分信号的相关程度,来提取出最接近真实的频偏估计值最为目标蓝牙信号的频偏。与现有技术中的单纯根据多路差分信号与本地接入码相关的速度来选择频偏的方案相比,本申请的技术方案更好地解决了接收机对低功耗蓝牙信号的频偏选择不准确的问题,进而达到了提高低功耗蓝牙信号的频偏估计准确度的效果。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的蓝牙信号频偏选择方法的流程图;
图2为本申请实施例所提供的计算蓝牙信号的差分相位的电路结构图;
图3为本申请实施例所提供的Uncoded PHY和Coded PHY帧格式的示意图;
图4为本申请实施例所提供的基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和原始差分相位获得多个频偏估计值的步骤的流程图;
图5为本申请实施例所提供的基于频偏估计差分相位与第一频偏估计电路获得临时频偏估计值的步骤的流程图;
图6为本申请实施例所提供的基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和原始差分相位获得多个频偏估计值的步骤的流程图;
图7为本申请实施例所提供的确定预估差分相位与本地接入码的相关性的步骤的流程图;
图8为本申请实施例所提供的基于相关性确定结果和多个预估差分相位确定蓝牙信号的频偏值的步骤的流程图;
图9为本申请实施例所提供的蓝牙信号频偏选择装置的结构示意图;
图10为本申请实施例所提供的预估差分相位与本地接入码做相关的电路的结构图。
附图标记:1-Uncoded PHY帧格式、2-Coded PHY帧格式、10-信号接收单元、11-差分单元、12-判断单元、13-频偏估计单元、14-纠频偏单元、15-相关单元、151-硬判决模块、152-异或模块、153-累加模块、16-频偏选择单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例,都属于本申请保护的范围。
首先,对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于蓝牙接收机对蓝牙信号进行频偏选择的工作场景。
当前的低功耗蓝牙采用高斯移频键控的调制方式,该调制方式利用前后两个点的相位差传输有用信息。经研究发现,射频电路发射的蓝牙信号频率与预设的蓝牙信号频率往往会存在一定的偏差,而频率偏差的出现会导致上述相位差中含有一个直流信号,如果不去除该直流信号,将会严重影响后续解调。本申请目的是识别出频率的偏差,方便在后续的解调过程时,将出现的频偏纠正过来,以消除上述直流信号,提高蓝牙传输***的可靠性与稳定性。
基于此,本申请实施例提供了一种蓝牙信号频偏选择方法、装置及存储介质,以降低频偏选择的识别误差,解决现有的蓝牙接收机在对蓝牙信号进行频偏选择时,准确度不高的问题。
请参阅图1,图1为本申请实施例所提供的蓝牙信号频偏选择方法的流程图。如图1中所示,本申请实施例提供的蓝牙信号频偏选择方法,包括:
S11、接收蓝牙信号。
该步骤中,通过接收器接收实际中心频率与理想中心频率有一定偏差的蓝牙信号。
这里,蓝牙信号为需要进行后续信号检测的蓝牙信号,接收器可以接收并对蓝牙信号进行处理,获取到蓝牙信号中的帧格式。
示例性的,上述蓝牙信号可以为低功耗蓝牙信号。
S12、计算所接收的蓝牙信号的原始差分相位。
请参阅图2,图2为本申请实施例所提供的计算蓝牙信号的差分相位的电路结构图,如图2所示,将蓝牙信号输入到电路中,得到蓝牙信号的原始差分相位。
该步骤中,蓝牙信号的差分相位可以理解为经过1μs时,蓝牙信号的相位变化,即
其中, 原始差分相位是一个上下波动的值,其数值是随机出现的,所以,其并没有固定的波动周期。
S13、确定蓝牙信号的帧格式。
这里,低功耗蓝牙信号的帧格式包括Coded PHY和Uncoded PHY两种。请参阅图3,图3为本申请实施例所提供的Uncoded PHY和Coded PHY帧格式的示意图,如图3所示,Uncoded PHY帧格式的前导码及接入码比较短,适合工作在较高信噪比的环境,Coded PHY帧格式的前导码及接入码比较长,且其接入码有8次重复编码,因此,在较低信噪比的环境下也能工作。
S14、基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值。
这里,针对 Coded PHY和Uncoded PHY两种帧格式,目标频偏估计电路包括第一频偏估计电路和第二频偏估计电路。
若蓝牙信号的帧格式为Uncoded PHY,则基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和原始差分相位,获得多个频偏估计值。
若蓝牙信号的帧格式为Coded PHY,则基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和蓝牙信号,获得多个频偏估计值。
请参阅图4,图4为本申请实施例所提供的基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和原始差分相位获得多个频偏估计值的步骤的流程图。如图4中所示,获得多个频偏估计值的具体步骤包括:
S141、基于原始差分相位和预设的第一偏移量,获得多个频偏估计差分相位。
这里,根据现行协议规定,蓝牙接收机需要支持的频偏范围为-150kHz ~ 150kHz,而受限于其帧格式和调制方式,当频偏超过-62.5kHz ~ 62.5kHz的范围时,就会出现相位翻转的现象,导致频偏估计出错。例如,计算出来的频偏值为5kHz时,真实频偏值可能为5kHz、130kHz和-120kHz。为了应对这种情况,需要对这三种可能的频偏值进行检测,然后从中选择出真实的频偏值。由于存在相位翻转的问题,每个频偏估计电路会输出三个频偏估计值,但其中只有一个最接近真实频偏值。
示例性的,该步骤中,可以基于原始差分相位与第一偏移量来获得三个频偏估计差分相位。具体的,将原始差分相位确定为第一频偏估计差分相位,将原始差分相位与第一偏移量做相加运算,得到第二频偏估计差分相位,将原始差分相位与第一偏移量做相减运算,得到第三频偏估计差分相位。
这里,第一偏移量是预先设定的,根据协议规定的频偏范围乘以一个预设的系数确定的,例如,协议规定频偏范围为+-175kHz时,可以根据实际情况,设定一个2/3的系数,则该偏移量为175*2/3。这个偏移量不是一个固定值,可以根据实际情况的需要进行微调。
这样,考虑到相位翻转现象的影响,将原始差分相位与选定的偏移量进行运算得到三个频偏估计差分相位,提高频偏选择工作的准确性。
S142、基于多个频偏估计差分相位与第一频偏估计电路,获得多个临时频偏估计值。
该步骤中,考虑到相位翻转的问题,频偏估计电路会计算出三个频偏值,但其中只有一个最接近真实频偏值。
请参阅图5,图5为本申请实施例所提供的基于频偏估计差分相位与第一频偏估计电路获得临时频偏估计值的步骤的流程图。如图5中所示,可以通过以下方法获得每个临时频偏估计值:
S1421、确定频偏估计差分相位的极大值和极小值。
该步骤中,频偏估计差分相位是不断波动的,极大值与极小值可以确定频偏估计差分相位的范围。
这里,随着频偏估计差分相位的波动,实时获取频偏估计差分相位上的极大值和极小值,使得确定的极大值和极小值不断进行更新,在采集到新的极大值或极小值之后,就替换掉原来的极大值与极小值。
S1422、对所确定的极大值和极小值进行有效性判断。
这里,对极大值与极小值进行有效性判断是为了将满足计算临时频偏估计值的极大值与极小值筛选出来,防止不符合标准的数值参与到后续的计算过程中,避免出现无效计算。
具体的,针对频偏估计差分相位中每个相邻的极大值与极小值,计算相邻的极大值与极小值之间的第一差值,若第一差值大于第三门限值,则确定处于相邻的极大值或者极小值的下一差分相位是否大于第四门限值 ,若处于相邻的极大值的下一差分相位大于第四门限值,则确定该相邻的极大值为有效极大值,若处于相邻的极小值的下一差分相位大于第四门限值,则确定该相邻的极小值为有效极小值。
这里,第三门限值是用来判定极大值与极小值是否有效的标准,可以根据实际情况设定。同时,上述的极大值或者极小值下一相位的目标差分相位可以为极大值之后1微秒(μs)后的差分相位与极小值之后1μs后的差分相位。
在第一差值大于第三门限值的情况下,将此时的极大值减去一个固定的数值,得到第四门限值,若极小值的下一相位小于此时的第四门限值,则将此时的极小值认定为有效极小值。
在第一差值大于第三门限值的情况下,将此时的极小值加上一个固定的数值,得到第四门限值,若极大值下一相位大于此时的第四门限值,则将此时的极大值认定为有效极大值。
这里,可以通过对低信噪比的测试用例进行仿真,选择出合适的固定值。
这样,就可以对得到的极大值与极小值的有效性进行验证,保证后续计算工作的有效性。
S1423、分别对有效极大值和有效极小值进行平滑滤波。
这里,进行平滑滤波的目的是消除有效的极大值、极小值中的噪声,保留有效的极大值、极小值中的有效成分。
S1424、将频偏估计差分相位与第一门限值比较,判断频偏估计差分相位是否大于第一门限值。
具体的,获取第一门限值的方式为:计算频偏估计差分相位中相邻的平滑滤波后的极大值与极小值的第二差值;取第二差值的一半作为运算中间值;将平滑滤波后的极大值与运算中间值的差值,确定为第一门限值。
获取第二门限值的方式为:将平滑滤波后的极小值与运算中间值的和值,确定为第二门限值。
S1425、若频偏估计差分相位大于第一门限值,则将频偏估计差分相位确定为最大差分相位。
这里,保留满足上述标准的频偏估计差分相位,将其确定为最大差分相位,同时,不断对最大差分相位进行更新。
S1426、将频偏估计差分相位与第二门限值比较,判断频偏估计差分相位是否小于第二门限值。
S1427、若频偏估计差分相位小于第二门限值,则将频偏估计差分相位确定为最小差分相位。
这里,保留满足上述标准的频偏估计差分相位,将其确定为最小差分相位,同时,不断对最小差分相位进行更新,丢弃不满足上述标准的频偏估计差分相位。
S1428、计算相邻的最大差分相位与最小差分相位的平均值。
该步骤中,计算平均值方式为计算相邻的最大差分相位与最小差分相位的算数平均值。
S1429、对平均值进行平滑滤波,获得与频偏估计差分相位对应的临时频偏估计值。
这样,通过上述方法,对多个频偏估计差分相位中的每一个频偏估计差分相位进行运算,得到与每一个频偏估计差分相位对应的临时频偏估计值。
具体的,由第一频偏估计差分相位通过上述方法得到的临时频偏估计值为第一临时频偏估计值,由第二频偏估计差分相位通过上述方法得到的临时频偏估计值为第二临时频偏估计值,由第三频偏估计差分相位通过上述方法得到的临时频偏估计值为第三临时频偏估计值。
S143、基于多个临时频偏估计值和第一偏移量,获得多个频偏估计值。
该步骤中,将第一临时频偏估计值确定为第一频偏估计值;将第二临时频偏估计值与第一偏移量相减,得到第二频偏估计值;将第三临时频偏估计值与第一偏移量相加,得到第三频偏估计值。
这里,三个频偏估计值分别对应因发生相位翻转现象而产生的三个频偏值,在后续的操作中,对这三种可能的频偏值进行检测,然后从中选择出真实的频偏值。
如果接收到的蓝牙信号的帧格式为Coded PHY,则基于第二频偏估计电路和原始差分相位获得多个频偏估计值。基于同样的原理,每个频偏估计电路会输出三个频偏估计值,并分别通过第二频偏估计电路得到与之对应的频偏估计值。
请参阅图6,图6为本申请实施例所提供的基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和原始差分相位获得多个频偏估计值的步骤的流程图。如图6中所示,获得多个频偏估计值的具体步骤包括:
S1401、对蓝牙信号进行自相关运算,获得多个自相关值。
这里,可以对帧格式为Coded PHY的蓝牙时域信号的前导码进行自相关运算,即
得到自相关值。
S1402、计算多个自相关值的平均值。
具体的,对上一步骤中得到的多个自相关值进行累加,并取得平均值,即
S1403、将平均值对应的相位确定为基准频偏估计值。
具体的,计算上述平均值的相位,即
将所得的相位确定为基准频偏估计值。这里,在公式(2)、(3)、(4)中,x用来表示时域信号,i用来表示x的第i个点,用来代表自相关值,||用来表示的幅度,用来表示的相位,Na用来表示平均的点数,Nc用来表示自相关的两段数据的间隔、fs表示采样率,用来表示频偏,λ用来表示平均值,用来表示λ的角度。
S1404、基于基准频偏估计值与预设的第二偏移量,获得多个频偏估计值。
这里,第二偏移量可以设定为固定的值,本实施例中将第二偏移量设定为125kHz。
具体的,将基准频偏估计值确定为第一频偏估计值;将基准频偏估计值与第二偏移量相加,获得第二频偏估计值;将基准频偏估计值减去第二偏移量,获得第三频偏估计值。
同样的,这三个频偏估计值分别对应因发生相位翻转现象而产生的三个频偏值,在后续的操作中,对这三种可能的频偏值进行检测,然后从中选择出真实的频偏值。
S15、针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位。
具体的,将原始差分相位减去第一频偏估计值得到第一预估差分相位;将原始差分相位减去第二频偏估计值得到第二预估差分相位;将原始差分相位减去第三频偏估计值得到第三预估差分相位。
S16、分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性。
请参阅图7,图7为本申请实施例所提供的确定预估差分相位与本地接入码的相关性的步骤的流程图。如图7中所示,确定预估差分相位与本地接入码的相关性具体步骤包括:
S161、对预估差分相位进行硬判决,获得用于指示预估差分相位判决结果的判决值。
这里,硬判决指的是利用解调器根据判决门限,对接收到的信号进行判决,输出的结果为一条由0、1组成的序列。
其中,帧格式为Uncoded PHY的蓝牙信号的接入码是32比特,其所对应的预估差分信号经过硬判决后输出32位的判决值;帧格式为Coded PHY的蓝牙信号的接入码是256比特,其所对应的预估差分信号经过硬判决后输出256位的判决值。
S162、对判决值与本地接入码进行异或运算和求和计算,获得预估差分相位的相关值。
这里,蓝牙发送设备发射的蓝牙信号包括接入码序列,而且,相同帧格式的蓝牙信号的接入码序列是相同的。
该步骤中,本地接入码指的是预先存储在本地的接入码序列,与上述蓝牙发送设备发射的蓝牙信号的接入码序列相同。但受到噪声干扰以及频偏现象的影响,接收设备所接收到的蓝牙信号的接入码序列与蓝牙发送设备发射的蓝牙信号的接入码序列会存在一定的偏差。
而本步骤中得到的相关值代表着本地接入码序列与接收到的蓝牙信号的接入码序列的接近程度。这里,相关值可以理解为一个衡量标准,相关值越大,说明接收到的原始蓝牙信号越接近于理想的,没有频偏的蓝牙信号。
具体的,本地接入码同样是一条由0、1组成的序列,与帧格式为Coded PHY的蓝牙信号对应的本地接入码为256比特,与帧格式为Uncoded PHY的蓝牙信号对应的本地接入码为32比特。
这样,将判决值与本地接入码进行异或运算和求和计算,即可获得预估差分相位的相关值。
S163、将相关值与第五门限值进行比较, 判断相关值是否大于第五门限值。
该步骤中,第五门限值的作用是判定接收到的蓝牙信号的接入码序列与本地接入码序列的接近程度满足什么条件时,判定预估差分相位与本地接入码具备相关性。这里,第五门限值可以根据实际需求确定。
S164、若相关值大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码具备相关性。
这里,若第一预估差分相位对应的相关值大于第五门限值,则认定第一预估差分相位与本地接入码具有相关性,其相关值作为第一相关值;若第二预估差分相位对应的相关值大于第五门限值,则认定第二预估差分相位与本地接入码具有相关性,其相关值作为第二相关值;若第三预估差分相位对应的相关值大于第五门限值,则认定第三预估差分相位与本地接入码具有相关性,其相关值作为第三相关值。
S165、若相关值不大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码不具备相关性。
这样,即可确定每个预估差分相位与本地接入码是否具有相关性。
S17、基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
请参阅图8,图8为本申请实施例所提供的基于相关性确定结果和多个预估差分相位确定蓝牙信号的频偏值的步骤的流程图。如图8中所示,确定频偏值的具体步骤包括:
S171、从多个相关值中选取数值最大的相关值作为最大相关值。
该步骤中,对得到的第一相关值、第二相关值以及第三相关值进行数值比较,将其中数值最大的一个相关值确定为最大相关值。
S172、针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位在与本地接入码具备相关性时的差分信号的和值,确定为实际差分信号和值。
该步骤中,分别对在之前步骤中确认与本地接入码具有相关性的预估差分相位进行求和计算,记为实际差分信号之和。得到与第一预估差分相位对应的第一实际差分信号和值、与第二预估差分相位对应的第二实际差分信号和值以及与第三预估差分相位对应的第三实际差分信号和值。
这里,为了方便理解,将确认与本地接入码具有相关性的预估差分相位认定为相关差分相位。
S173、计算本地接入码在与各预估差分相位具备相关性时的差分信号的和值,确定为理想差分信号和值。
这里,首先生成当本地接入码转换成蓝牙信号时的信号的差分相位,对此差分相位进行求和运算,得到理想差分信号和值。
S174、针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位对应的实际差分信号和值与对应的理想差分信号和值之间的第三差值,并确定第三差值的绝对值。
这里,实际差分信号和值与理想差分信号和值在数值上越接近,说明预估差分相位与本地接入码的差分信号越接近,第三差值的绝对值作用就是为二者的接近程度进行量化,作为一个衡量标准,绝对值越小说明接收到的原始蓝牙信号越接近于理想的,没有频偏的蓝牙信号。
该步骤中,分别计算第一相实际差分信号和值与理想差分信号和值之间的差,并取绝对值,作为第一绝对值;计算第二实际差分信号与理想差分信号和值之间的差,并取绝对值,作为第二绝对值;计算第三实际差分信号与理想差分信号和值之间的差,并取绝对值,作为第三绝对值;
S175、从多个第三差值的绝对值中选取数值最小的绝对值作为最小绝对值。
该步骤中,比较第一绝对值、第二绝对值以及第三绝对值的大小,得到最小绝对值。
S176、计算最大相关值与最小绝对值对应的预估差分相位的相关值之间的第四差值。
该步骤中,找到生成最小绝对值的一路预估差分相位对应的相关值,用最大相关值减去上述相关值,得到第四差值。例如,假设最小绝对值由第一预估差分相位生成,则找到第一相关值,用最大相关值减去第一相关值,的到第四差值。在最小绝对值由其他预估差分相位生成的情况下同理。
S177、判断第四差值是否小于第六门限。
S178、若第四差值小于第六门限值,则将最小绝对值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
如前文所述,相关值可以理解为一个衡量标准,相关值越大,说明接收到的原始蓝牙信号越接近于理想的蓝牙信号。而绝对值也能够作为一个衡量标准,绝对值越小也能够说明接收到的原始蓝牙信号越接近于理想的,没有频偏的蓝牙信号。所以,最理想的情况是这两个衡量标准一致,同时指向三个频偏中的同一个频偏。也就是说,最大相关值与最小绝对值对应的预估差分相位的相关值指向同一个频偏估计值。
这里,这个第六门限值用来定义最大相关值与最小绝对值对应的预估差分相位的相关值,在符合什么数值条件下可以认定为指向同一个频偏估计值。
这样,若第四差值小于第六门限值,则将最小绝对值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值。
S179、若第四差值不小于第六门限值,则将最大相关值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
该步骤中,因为存在干扰等外界因素,上述两个值可能会存在偏差,即最大相关值指向一个频偏估计值,而最小绝对值指向另一个频偏估计值,此时,就将最大相关值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
本申请实施例提供的一种蓝牙信号频偏选择方法,通过接收蓝牙信号;计算所接收的蓝牙信号的原始差分相位;确定蓝牙信号的帧格式;基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值。这样,通过针对不同帧格式的蓝牙信号,设置与之对应的目标频偏估计电路,能够适应蓝牙5.0标准下的多种帧格式标准的蓝牙信号,并提高频偏估计的准确性。针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。这样,通过对比多个频偏估计值和与之对应的差分信号与理想的差分信号的相关程度,来提取出最接近真实的频偏估计值最为目标蓝牙信号的频偏。与现有技术中的单纯根据多路差分信号与本地接入码相关的速度来选择频偏的方案相比,本申请的技术方案更好地解决了接收机对低功耗蓝牙信号的频偏选择不准确的问题,进而达到了提高低功耗蓝牙信号的频偏估计准确度的效果。
这样,得到蓝牙信号的频偏值后,在进行后续的信号解调时,将出现的频偏纠正过来,消除因频偏而产生的直流信号,得到没有频偏的理想的蓝牙信号,进而使蓝牙设备的信息传播质量得到有效提高。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了与一种蓝牙信号频偏选择方法对应的蓝牙信号频偏选择装置,由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述蓝牙信号频偏选择方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
请参阅图9,图9为本申请实施例所提供的蓝牙信号频偏选择装置的结构示意图,如图9中所示,蓝牙信号频偏选择装置包括:信号接收单元10、差分单元11、判断单元12、频偏估计单元13、纠频偏单元14、相关单元15以及频偏选择单元16。
这里,信号接收单元10,用于接收蓝牙信号。
差分单元11,用于计算出蓝牙信号的原始差分相位。
频偏估计单元13,用于基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值。其中,频偏估计单元13包括第一频偏估计电路与第二频偏估计电路(图中皆未示出)。
第一频偏估计电路,用于基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和所述原始差分相位,获得多个频偏估计值。
这里,第一频偏估计电路包括第一偏移模块、偏估计核心单元以及第二偏移模块(图中皆未示出)。第一偏移模块,用于基于原始差分相位和预设的第一偏移量,获得多个频偏估计差分相位。偏估计核心单元,用于基于多个频偏估计差分相位与第一频偏估计电路,获得多个临时频偏估计值。第二偏移模块,用于基于多个临时频偏估计值和第一偏移量,获得多个频偏估计值。其中,偏估计核心单元包括第一确定单元、第一平滑单元、第二确定单元、更新单元、第三确定单元以及第二平滑单元。第一确定单元,用于确定频偏估计差分相位的极大值和极小值,并对所确定的极大值和极小值进行有效性判断。第一平滑单元,用于分别对有效极大值和有效极小值进行平滑滤波。第二确定单元,用于将频偏估计差分相位分别与第一门限值和第二门限值进行比较。更新单元,用于判断若频偏估计差分相位大于第一门限值,则将频偏估计差分相位确定为最大差分相位;若频偏估计差分相位小于第二门限值,则将频偏估计差分相位确定为最小差分相位。第三确定单元,用于计算相邻的最大差分相位与最小差分相位的平均值。第二平滑单元,用于对平均值进行平滑滤波,获得与频偏估计差分相位对应的临时频偏估计值。
第二频偏估计电路,用于基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和所述蓝牙信号,获得多个频偏估计值。其中,第二频偏估计电路包括:自相关模块、平均模块、相位计算模块以及第三偏移模块(图中皆未示出)。自相关模块,用于对蓝牙信号进行自相关运算,获得多个自相关值。平均模块,用于对所述自相关运算结果取算数平均值,得到所述算数平均值的相位;相位计算模块,用于计算多个自相关值的平均值。第三偏移模块,用于将平均值对应的差分相位确定为基准频偏估计值,基于基准频偏估计值与预设的第二偏移量,获得多个频偏估计值。
纠频偏单元14,用于针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位。
相关单元15,用于分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性。其中,相关单元15包括:硬判决模块151、异或模块152、累加模块153以及判决模块(图中未示出)。其中,硬判决模块151,用于对预估差分相位进行硬判决,获得用于指示预估差分相位判决结果的判决值。异或模块152,用于对判决值与本地接入码进行异或运算。累加模块153,用于对异或运算结果进行求和计算,获得预估差分相位的相关值。请参阅图10,图10为本申请实施例所提供的预估差分相位与本地接入码做相关的电路的结构图,如图10中所示,将预估差分相位输入到硬判决模块中,输出一个判决值序列,其中,对应帧格式为Uncoded PHY的蓝牙信号的预估差分相位的判决值为32位,对应帧格式为Coded PHY的蓝牙信号的预估差分相位的判决值为256位。将上述的判决值与本地接入码输入到异或模块152进行异或运算,再将异或运算结果输入到累加模块153中,得到预估差分相位的相关值。
判决模块,用于将相关值与第五门限值进行比较;若相关值大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码具备相关性;若相关值不大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码不具备相关性。
频偏选择单元16,用于基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值。其中,频偏选择单元16包括:第一比较模块、第一求和模块、第二求和模块、计算模块以及第二比较模块(图中皆未示出)。第一比较模块,用于从多个相关值中选取数值最大的相关值作为最大相关值。第一求和模块,用于针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位在与本地接入码具备相关性时的差分信号的和值,确定为实际差分信号和值。第二求和模块,用于计算本地接入码在与各预估差分相位具备相关性时的差分信号的和值,确定为理想差分信号和值。
计算模块,用于计算本地接入码在与各预估差分相位具备相关性时的差分信号的和值,确定为理想差分信号和值;针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位对应的实际差分信号和值与对应的理想差分信号和值之间的第三差值,并确定第三差值的绝对值。
第二比较模块,用于从多个第三差值的绝对值中选取数值最小的绝对值作为最小绝对值;计算最大相关值与最小绝对值对应的预估差分相位的相关值之间的第四差值;若第四差值小于第六门限值,则将最小绝对值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值;若第四差值不小于第六门限值,则将最大相关值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述蓝牙信号频偏选择方法的步骤。
前述的蓝牙信号频偏选择装置还可以包括处理器和存储器,上述信号接收单元差分单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来提高蓝牙信号的频偏选择准确度。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现所述蓝牙信号频偏选择方法。
本发明实施例提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行蓝牙信号频偏选择方法。
本发明实施例提供了一种电子设备,电子设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线;其中,处理器、存储器通过总线完成相互间的通信;处理器用于调用存储器中的程序指令,以执行上述的蓝牙信号频偏选择方法。本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:接收蓝牙信号;计算接收的蓝牙信号的原始差分相位;确定蓝牙信号的帧格式;基于与蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值;针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为蓝牙信号的频偏值。本申请基于接收的蓝牙信号生成多个频偏估计值,以消除相位翻转造成的影响,再从多个频偏估计值中选择最准确的频偏,进而提高频偏选择的精准度。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种蓝牙信号频偏选择方法,其特征在于,所述蓝牙信号频偏选择方法包括:
接收蓝牙信号;
计算所接收的蓝牙信号的原始差分相位;
确定所述蓝牙信号的帧格式;
基于与所述蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值;
针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和所述蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;
分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;
基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值;
所述基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值的步骤包括:
从多个相关值中选取数值最大的相关值作为最大相关值;
针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位在与本地接入码具备相关性时的差分信号的和值,确定为实际差分信号和值;
计算本地接入码在与各预估差分相位具备相关性时的差分信号的和值,确定为理想差分信号和值;
针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位对应的实际差分信号和值与对应的理想差分信号和值之间的第三差值,并确定第三差值的绝对值;
从多个第三差值的绝对值中选取数值最小的绝对值作为最小绝对值;
计算最大相关值与最小绝对值对应的预估差分相位的相关值之间的第四差值;
若第四差值小于第六门限值,则将最小绝对值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值;
若第四差值不小于第六门限值,则将最大相关值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值。
2.根据权利要求1所述的蓝牙信号频偏选择方法,其特征在于,所述蓝牙信号的帧格式包括Uncoded PHY和Coded PHY,所述目标频偏估计电路包括第一频偏估计电路和第二频偏估计电路,
其中,基于与所述蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值的步骤包括:
若所述蓝牙信号的帧格式为Uncoded PHY,则基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和所述原始差分相位,获得多个频偏估计值;
若所述蓝牙信号的帧格式为Coded PHY,则基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和所述蓝牙信号,获得多个频偏估计值。
3.根据权利要求2所述的蓝牙信号频偏选择方法,其特征在于,基于与Uncoded PHY对应的第一频偏估计电路和所述原始差分相位,获得多个频偏估计值的步骤包括:
基于所述原始差分相位和预设的第一偏移量,获得多个频偏估计差分相位;
基于所述多个频偏估计差分相位与第一频偏估计电路,获得多个临时频偏估计值;
基于所述多个临时频偏估计值和第一偏移量,获得多个频偏估计值。
4.根据权利要求3所述的蓝牙信号频偏选择方法,其特征在于,通过以下方式获得每个临时频偏估计值:
将频偏估计差分相位分别与第一门限值和第二门限值进行比较;
若频偏估计差分相位大于第一门限值,则将频偏估计差分相位确定为最大差分相位;
若频偏估计差分相位小于第二门限值,则将频偏估计差分相位确定为最小差分相位;
计算相邻的最大差分相位与最小差分相位的平均值;
对所述平均值进行平滑滤波,获得与频偏估计差分相位对应的临时频偏估计值。
5.根据权利要求4所述的蓝牙信号频偏选择方法,其特征在于,
通过以下方式确定第一门限值:
确定频偏估计差分相位的极大值和极小值;
对所确定的极大值和极小值进行有效性判断;
分别对有效极大值和有效极小值进行平滑滤波;
计算所述频偏估计差分相位中相邻的平滑滤波后的有效极大值与有效极小值的第二差值;
取第二差值的一半作为运算中间值;
将平滑滤波后的有效极大值与所述运算中间值的差值,确定为第一门限值;
和/或,通过以下方式确定第二门限值:
将平滑滤波后的有效极小值与所述运算中间值的和值,确定为第二门限值;
和/或,对所确定的极大值和极小值进行有效性判断的步骤包括:
针对所述频偏估计差分相位中每个相邻的极大值与极小值,计算相邻的极大值与极小值之间的第一差值,若第一差值大于第三门限值,则确定处于相邻的极大值或者极小值的下一差分相位是否大于第四门限值,若处于相邻的极大值的下一差分相位大于第四门限值,则确定该相邻的极大值为有效极大值,若处于相邻的极小值的下一差分相位大于第四门限值,则确定该相邻的极小值为有效极小值。
6.根据权利要求2所述的蓝牙信号频偏选择方法,其特征在于,基于与Coded PHY对应的第二频偏估计电路和所述蓝牙信号,获得多个频偏估计值的步骤包括:
对所述蓝牙信号进行自相关运算,获得多个自相关值;
计算所述多个自相关值的平均值;
将所述平均值对应的相位确定为基准频偏估计值;
基于所述基准频偏估计值与预设的第二偏移量,获得多个频偏估计值。
7.根据权利要求1所述的蓝牙信号频偏选择方法,其特征在于,通过以下方式确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性:
对预估差分相位进行硬判决,获得用于指示预估差分相位判决结果的判决值;
对所述判决值与本地接入码进行异或运算以及求和计算,获得预估差分相位的相关值;
将所述相关值与第五门限值进行比较;
若所述相关值大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码具备相关性;
若所述相关值不大于第五门限值,则确定预估差分相位与本地接入码不具备相关性。
8.一种蓝牙信号频偏选择装置,其特征在于,所述蓝牙信号频偏选择装置包括:
信号接收单元,用于接收蓝牙信号;
差分单元,用于计算所接收的蓝牙信号的原始差分相位;
判断单元,用于确定所述蓝牙信号的帧格式;
频偏估计单元,用于基于与所述蓝牙信号的帧格式对应的目标频偏估计电路,获得多个频偏估计值;
纠频偏单元,用于针对每个频偏估计值,基于该频偏估计值和所述蓝牙信号的原始差分相位,获得预估差分相位;
相关单元,用于分别确定每个预估差分相位与本地接入码的相关性;
频偏选择单元,用于基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值;
所述频偏选择单元通过以下方式基于相关性确定结果,从多个预估差分相位中选取一个预估差分相位,并将所选取的预估差分相位对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值:
从多个相关值中选取数值最大的相关值作为最大相关值;针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位在与本地接入码具备相关性时的差分信号的和值,确定为实际差分信号和值;计算本地接入码在与各预估差分相位具备相关性时的差分信号的和值,确定为理想差分信号和值;针对每个预估差分相位,计算该预估差分相位对应的实际差分信号和值与对应的理想差分信号和值之间的第三差值,并确定第三差值的绝对值;从多个第三差值的绝对值中选取数值最小的绝对值作为最小绝对值;计算最大相关值与最小绝对值对应的预估差分相位的相关值之间的第四差值;若第四差值小于第六门限值,则将最小绝对值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值;若第四差值不小于第六门限值,则将最大相关值对应的预估差分相位所对应的频偏估计值确定为所述蓝牙信号的频偏值。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的蓝牙信号频偏选择方法的步骤。
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2022
- 2022-01-18 CN CN202210051533.7A patent/CN114071442B/zh active Active
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