本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线通信频率校准方法、装置和设备。
背景技术：
晶振，也称为晶体谐振器，是由石英晶体经过精密切割磨削并镀上电极焊上引线制成，其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关，一般作为信号发生装置应用于无线通信芯片。
晶振分为无源晶振和有源晶振两种。有缘晶振是一个完整的振荡器，除了石英晶体外，还包括晶体管和阻容元件，自身可产生震荡信号。而无缘晶振则需要借助于外围的时钟电路才能产生振荡信号。相对于有源晶振而言，无源晶振具有信号质量和稳定性较差，需要外围匹配电路等缺点，但无源晶振相对低廉的价格，驱使一些低成本无线通信产品中(包括2.4g无线通信产品，如鼠标、玩具等)一般会采用无源晶振作为信号发生装置。
然而，由于低成本无源晶振时常发生不同批次晶振频率存在偏差或同批次晶振部分晶振实际误差低于标称误差的情况，从而导致信号的发射端和接收端的频偏过大，影响通信性能，使产品不良率上升。
针对发射端和接收端的频偏过大这一问题，目前常用的解决方案是在无线通信芯片生产初期对使用的无源晶振进行二次测试，将频偏过大的不良晶振筛选出来。但是，晶振二次测试不仅造成时间的浪费和生产周期的延长，筛选出的不良晶振还会造成生产资源的浪费，导致生产成本居高不下。
技术实现要素：
为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种无线通信频率校准方法、装置和设备，能够避免无源晶振频偏过大所造成的时间和资源的浪费，减少生产成本。
本申请实施例中，无线通信芯片，包括：晶振和可调电容；所述可调电容，用于调节所述晶振的震荡频率；
本申请实施例所提供的一种无线通信芯片通信频率校准方法，包括：
根据预设校准规则，多次调整所述可调电容的容值，以使所述无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化；
每次调整后，均控制所述无线通信芯片发送校准指令至接收方；
根据所述接收方对各个所述校准指令的应答，确定所述可调电容的校准容值，以校准所述无线通信芯片的通信频率。
可选的，所述根据所述接收方对各个所述校准指令的应答，确定所述可调电容的校准容值，以校准所述无线通信芯片的通信频率，具体包括：
发射每个所述校准指令后，均判断是否接收到所述接收方对该校准指令的应答；若是，则记录该校准指令对应的容值；
根据所述预设校准规则，判断是否需要继续调整所述可调电容的容值；
若否，则根据记录的容值，确定所述校准容值。
可选的，所述根据记录的容值，确定所述校准容值，具体包括：
确定所述记录的容值中的最大值和最小值；
将所述最大值和所述最小值的平均值确定为所述校准容值。
可选的，所述根据预设校准规则，多次调整所述可调电容的容值，以使所述无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化，具体包括：
调整所述可调电容的容值，以使所述无线通信芯片的发射频率从第一频率f1逐次增大或减小至第二频率f2；
其中，f1和f2为所述预设频率区间的两个端点，相邻两次调整后所述无线通信芯片的发射频率的差值相等。
可选的，
所述预设频率区间为[f0-δf,f0+δf]，f0为所述无线通信芯片的初始发射频率，δf＝160khz；
相邻两次调整后所述无线通信芯片的发射频率的差值为10khz。
本申请实施例所提供的一种无线通信芯片通信频率校准装置，包括：调整模块、发送模块和确定模块；
所述调整模块，用于根据预设校准规则，多次调整所述可调电容的容值，以使所述无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化；
所述发送模块，用于每次调整后，控制所述无线通信芯片发送校准指令至接收方；
所述确定模块，用于根据所述接收方对各个所述校准指令的应答，确定所述可调电容的校准容值，以校准所述无线通信芯片的通信频率。
可选的，所述确定模块，具体包括：第一判断子模块、记录子模块、第二判断子模块和确定子模块；
所述第一判断子模块，用于在所述发送模块发射每个所述校准指令后，判断是否接收到所述接收方对该校准指令的应答；
所述记录子模块，用于当所述第一判断子模块判断接收到所述接收方对所述校准指令的应答时，记录该校准指令对应的容值；
所述第二判断子模块，用于根据所述预设校准规则，判断是否需要继续调整所述可调电容的容值；
所述确定子模块，用于当所述第二判断子模块的判断结果为否时，根据所述记录子模块记录的容值，确定所述校准容值。
可选的，所述确定子模块，具体用于：
确定所述记录的容值中的最大值和最小值；
将所述最大值和所述最小值的平均值确定为所述校准容值。
可选的，所述调整模块，具体用于：
调整所述可调电容的容值，以使所述无线通信芯片的发射频率从第一频率f1逐次增大或减小至第二频率f2；
其中，f1和f2为所述预设频率区间的两个端点，相邻两次调整后所述无线通信芯片的发射频率的差值相等。
可选的，
所述预设频率区间为[f0-δf,f0+δf]，f0为所述无线通信芯片的初始发射频率，δf＝160khz；
相邻两次调整后所述无线通信芯片的发射频率的差值为10khz。
本申请实施例提供的一种无线通信芯片通信频率校准设备，包括：控制单元和接收单元；
所述控制单元，用于根据预设规则，多次调整所述可调电容的容值，以使所述无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化；还用于在每次调整后，控制所述无线通信芯片发送校准指令至接收方；还用于根据所述接收方对各个所述校准指令的应答，确定所述可调电容的校准容值，以校准所述无线通信芯片的通信频率；
所述接收单元，用于接收所述接收方对各个所述校准指令的应答。
可选的，所述控制单元，具体用于：
在发射每个所述校准指令后，判断是否接收到所述接收方对该校准指令的应答；若是，则记录该校准指令对应的容值；
根据所述预设校准规则，判断是否需要继续调整所述可调电容的容值；
若否，则确定所述记录的容值中的最大值和最小值；
将所述最大值和所述最小值的平均值确定为所述校准容值。
可选的，
所述控制单元，还用于将所述可调电容的容值设定为所述校准容值。
与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：
在本申请实施例中，首先通过调整无线通信芯片上可调电容的容值，改变无线通信芯片上晶振的震荡频率，以使该无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化。在每次调整后，控制无线通信芯片以当前的发射频率向接收方发送校准指令，以测试接收方是否能接收到该发射频率下的数据。接收方在收到校准指令时，会向发送方返回对校准指令的应答。而后，根据接收方对各个校准指令的应答情况，即可确定可调电容的校准容值，对无线通信芯片中晶振的震荡频率进行设定，减小发送方和接收方的频偏，实现对无线通信芯片的校准，保证了发送方和接收方的通信性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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它的附图。
图1为发送方和接收方通信性能与频偏关系的示意图；
图2为本申请实施例适用的无线通信芯片的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种无线通信芯片通信频率校准方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种无线通信芯片通信频率校准方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种无线通信芯片通信频率校准装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种无线通信芯片通信频率校准装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种无线通信芯片通信频率校准设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中，频偏具体指的是发送方和接收方之间的通信频点差异。发送方和接收方分别指的是进行通信的两个终端设备。由于无线通信芯片中晶振的性能差异，相同控制条件下发送方和接收方的通信频点存在偏差。如图1所示，发送方和接收方之间的通信性能会随着频偏的增大而下降，当频偏过大时，将严重影响发送方和接收方之间的通信性能。
因此，为了避免晶振之间的震荡频率偏差导致发送方和接收方的频偏过大，影响通信性能，目前常用的解决办法一种是在无线通信芯片生产过程中，对使用的晶振进行二次筛选，剔除震荡频率偏差过大的不良晶振。另一种是在无线通信芯片外部增加晶振匹配电路调整晶振的震荡频率。第一种解决方法不仅会因生产资源的浪费造成生产成本的增加，二次测试的费用和所需的时间同样会导致生产成本居高不下。第二种解决方法会增加元器件成本，同样会导致生产成本的升高。
为此，本申请实施例提供了一种无线通信芯片通信频率校准方法和装置，利用可调电容实现对晶振的震荡频率的调节，多次调整可调电容的容值，并在每次调整后，均控制发送方的无线通信芯片发送校准指令至接收方，以使发送方以不同的发射频率向接收方发送校准指令。接收方在收到校准指令时，会向发送方返回对校准指令的应答，即可根据接收方对各个校准指令的应答，确定可调电容的校准容值，以校准发送方的通信频率，减小发送方和接收方的频偏，保证二者的通信性能。这样不仅不会造成晶振的筛选浪费，还无需在无线通信芯片外增加其他器件或电路，不会造成元器件成本的增加，降低了芯片的生产成本。
基于上述思想，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。
首先对本申请实施例的具体应用场景进行说明，本申请实施例提供的无线通信芯片通信频率校准方法、装置和设备，用于对发送方无线通信芯片发射频率的校准，减少其与接收方的频偏，保证无线通信性能。如图2所示，该无线通信芯片包括晶振和可调电容；其中，晶振震荡产生无线通信芯片的发射信号，而通过改变可调电容的容值可以对晶振的震荡频率进行调节，调整无线通信芯片的发射频率。在具体实施时，该可调电容可以是无线通信芯片内时钟电路上软件可调容值的晶振负载电容。该晶振可以是无源晶振，也可以是有源晶振。下面结合图2所示的具体应用场景对本申请实施例提供的无线通信芯片通信频率校准方法进行说明。
参见图3，该图为本申请实施例提供的一种无线通信芯片通信频率校准方法的流程示意图。
本申请实施例提供的无线通信芯片通信频率校准方法，具体包括如下步骤s301-s302。
s301：根据预设校准规则，多次调整可调电容的容值，以使无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化。每次调整后，均控制无线通信芯片发送校准指令至接收方。
可以理解的是，上述无线通信芯片可以为发送方内设置的无线通信芯片。
在本申请实施例中，预设校准规则包括容值调整的次数以及每次调整的目标容值。在一些可能的设计中，预设校准规则还可以是包括容值调整的次数以及每次调整是容值的增加量或减少量。
具体的，步骤s301可以包括如下步骤s3011-s3014。
s3011：调整可调电容的容值至c。
s3012：控制无线通信芯片发送校准指令至接收方。
s3013：根据预设规则，判断是否需要继续调整可调电容的容值；若是，则改变c后，返回执行步骤s3011；若否，则执行步骤s302。
可以理解的是，当调整的次数满足预设校准规则所包括的调整次数时，即可确定不需要继续调整可调电容的容值；反之，即可确定需要继续调整可调电容的容值。
在本申请实施例中，校准指令携带发送方的识别标识，接收方返回的应答同样也携带接收方的识别标识，以便发送方和接收方对接收到的信息进行识别和确定。发送方首先处于发送状态，每次控制发送方无线通信芯片发送校准指令至接收方后，切换至接收状态以等待接收由接收方返回的对校准指令的应答。而接收方首先处于接收状态，等待接收发送方发送的校准指令。在接收到校准指令后，接收方切换至发送状态，返回对该校准指令的应答至发送方。
由于可调电容的容值影响晶振的震荡频率，从而可以通过改变可调电容的容值，调整无线通信芯片的发送频率，以测试该发送频率下发送方与接收方的通信性能。当发送方在预定时间内接收到接收方对校准指令的应答时，即可认为当前情况下发送方和接收方的频偏可以正常通信；反之，当发送方超时未接收到接收方对校准指令的应答时，即可认为当前情况下发送方和接收方的频偏不可通信。
在本申请实施例一些可能的实现方式中，由于受到外界干扰等因素的影响，为了保证校准结果的准确，避免干扰对校准指令和应答传输产生影响所造成的校准误差，在每次调整可调电容的容值后，控制无线通信芯片发送多次校准指令至接收方。
还需要说明的是，为了便于控制及调整，保证校准的精度和准确度，在实际应用中，具体可以调整可调电容的容值，使无线通信芯片的发射频率从第一频率f1逐次增大或减小至第二频率f2。
其中，f1和f2为预设频率区间的两个端点，且相邻两次调整后无线通信芯片的发射频率的差值相等。
作为一个示例，预设频率区间为[f0-δf,f0+δf]，f0为无线通信芯片的初始发射频率，δf＝160khz。即，无线通信芯片发送频率的调整范围为f0±160khz。
在本申请实施例中，无线通信芯片的初始发射频率指的是校准前可调电容的容值为初始默认值时无线通信芯片的发射频率。在实际应用中，可以根据实际校准需要具体设定每次调整的频率间隔(即调整可调电容的次数)。
继续以调整范围为f0±160khz为例，例如可以将相邻两次调整后无线通信芯片的发射频率的差值为10khz，总共进行33次可调电容容值的调整。当然，为了缩短校准时间或提高校准精度，还可以根据实际需要增加每次调整的频率间隔(即减少调整可调电容容值的次数)，或减小每次调整的频率间隔(即增加减少调整可调电容容值的次数)。
s302：根据接收方对各个校准指令的应答，确定可调电容的校准容值，以校准无线通信芯片的通信频率。
在本申请实施例中，校准容值根据每个可以接收到接收方对校准指令的应答的频率所对应的容值所确定，将发送方的无线通信芯片上可调电容的容值设定为校准容值后，发送方发送的数据或质量可以被接收方所接收，从而保证了该发送方和对应接收方的通信性能。
需要说明的是，由于每个无线通信芯片中设置的晶振不同，受限于制作工艺等因素，每个晶振震荡频率不可能完全一致。因此，为了保证校准的准确性，在具体实施时，应当针对每组发送方和接收方分别进行频率的校准。当发送方和接收方的其中之一发生改变时，例如更换了新的发送方，则需要重新进行频率的校准以保证更新后发送方和接收方的通信性能。
在本申请实施例中，首先通过调整无线通信芯片上可调电容的容值，改变无线通信芯片上晶振的震荡频率，以使该无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化。在每次调整后，控制无线通信芯片以当前的发射频率向接收方发送校准指令，以测试接收方是否能接收到该发射频率下的数据。接收方在收到校准指令时，会向发送方返回对校准指令的应答。而后，根据接收方对各个校准指令的应答情况，即可确定可调电容的校准容值，对无线通信芯片中晶振的震荡频率进行设定，减小发送方和接收方的频偏，实现对无线通信芯片的校准，保证了发送方和接收方的通信性能。
下面举例说明对具体如何确定可调电容的校准容值。
参见图4，该图为本发明实施例提供的另一种无线通信芯片通信频率校准方法的流程示意图。相较于图3，提供了一种更加具体的无线通信芯片通信频率校准方法。
在本申请实施例一些可能的实现方式中，步骤s302具体可以包括如下步骤s3021-s3024。
在本申请实施例提供的无线通信芯片通信频率校准方法，具体可以包括：
s3011：调整可调电容的容值至c。
s3012：控制无线通信芯片发送校准指令至接收方。
s3021：判断是否接收到接收方对该校准指令的应答；若是，则执行步骤s3022；若否，则执行步骤s3023。
在本申请实施例中，若发送方在预设时间内接收到接收方对该校准指令的应答，则步骤s3021的判断结果为是；若发送方在预设时间内未接收到接收方对该校准指令的应答，即接收超时，则步骤s3021的判断结果为否。
s3022：记录该校准指令对应的容值。
s3013：根据预设规则，判断是否需要继续调整可调电容的容值；若是，则改变c后，返回执行步骤s3011；若否，则执行步骤s3024。
s3024：根据记录的容值，确定校准容值。
在实际应用中，可以根据实际情况具体设定如何根据可以与接收方进行通信的容值确定校准容值，本申请实施例对此不做具体限定，例如将记录的容值的平均值确定为校准容值。
作为一个示例，步骤s3024，具体可以包括如下步骤：
确定记录的容值中的最大值和最小值；将最大值和最小值的平均值确定为校准容值。
可以理解的是，记录的容值中的最大值和最小值所对应的频率，即发送方可以和接收方进行通信的最大发射率和最小发射频率。
从图1中可看出，当发送方的发射频率与接收方的频率相等时，二者的通信性能最好，通信性能随着发送方和接收方的频偏增大而较低，直到无法进行通信。最大发射率和最小发射频率的中间值即是发送方和接收方通信性能最好的发射频率。因此，通过将记录的容值中的最大值和最小值的平均值确定为校准容值，将发送方无线通信芯片上可调电容的容值设定为该校准容值，即可使发送方可以以接近接收方频率的发送数据或指令至接收方，尽可能的保证发送方和接收方之间具有较小的频偏，保证发送方和接收方以最好通信性能通信，从而达到频偏校准的目的。
基于上述实施例提供的无线通信芯片通信频率校准方法，本申请实施例还提供了一种无线通信芯片通信频率校准装置。
参见图5，该图为本申请实施例提供的一种无线通信芯片通信频率校准装置的结构示意图。
本申请实施例提供的种无线通信芯片通信频率校准装置，包括：调整模块100、发送模块200和确定模块300。
调整模块100，用于根据预设校准规则，多次调整可调电容的容值，以使无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化；还用于在每次调整后触发发送模块200。
发送模块200，用于控制无线通信芯片发送校准指令至接收方。
确定模块300，用于根据接收方对各个校准指令的应答，确定可调电容的校准容值，以校准无线通信芯片的通信频率。
在本申请实施例一些可能的实现方式中，如图6所示，确定模块300，具体包括：第一判断子模块301、记录子模块302、第二判断子模块303和确定子模块304。
第一判断子模块301，用于在发送模块发射每个校准指令后，判断是否接收到接收方对该校准指令的应答。
记录子模块302，用于当第一判断子模块301判断接收到接收方对校准指令的应答时，记录该校准指令对应的容值。
第二判断子模块303，用于根据预设校准规则，判断是否需要继续调整可调电容的容值；
确定子模块304，用于当第二判断子模块303的判断结果为否时，根据记录子模块302记录的容值，确定校准容值。
可选的，确定子模块303，具体用于：
确定记录的容值中的最大值和最小值。
将最大值和最小值的平均值确定为校准容值。
在本申请实施例一些可能的实现方式中，调整模块100，具体用于：
调整可调电容的容值，以使无线通信芯片的发射频率从第一频率f1逐次增大或减小至第二频率f2。
其中，f1和f2为预设频率区间的两个端点，相邻两次调整后无线通信芯片的发射频率的差值相等。
作为一个示例，预设频率区间为[f0-δf,f0+δf]，f0为晶振的初始发射频率，δf＝160khz；相邻两次调整后无线通信芯片的发射频率的差值为10khz。
在本申请实施例中，首先通过调整无线通信芯片上可调电容的容值，改变无线通信芯片上晶振的震荡频率，以使该无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化。在每次调整后，控制无线通信芯片以当前的发射频率向接收方发送校准指令，以测试接收方是否能接收到该发射频率下的数据。接收方在收到校准指令时，会向发送方返回对校准指令的应答。而后，根据接收方对各个校准指令的应答情况，即可确定可调电容的校准容值，对无线通信芯片中晶振的震荡频率进行设定，减小发送方和接收方的频偏，实现对无线通信芯片的校准，保证了发送方和接收方的通信性能。
基于上述实施例提供的无线通信芯片通信频率校准方法和装置，本申请实施例还提供了一种无线通信芯片通信频率校准系统。
参见图7，该图为本申请实施例提供的一种无线通信芯片通信频率校准设备的结构示意图。
本申请实施例提供的无线通信芯片通信频率校准设备，包括：控制单元10和接收单元20；
控制单元10，用于根据预设规则，多次调整可调电容的容值，以使无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化；还用于在每次调整后，控制无线通信芯片发送校准指令至接收方；还用于根据接收单元20接收到的接收方对各个校准指令的应答，确定可调电容的校准容值，以校准无线通信芯片的通信频率；
接收单元20，用于接收接收方对各个校准指令的应答。
在本申请实施例一些可能的实现方式中，控制单元10，具体用于：
在发射每个校准指令后，根据所述预设校准规则，判断是否接收到接收方对该校准指令的应答；若是，则记录该校准指令对应的容值；确定记录的容值中的最大值和最小值；将最大值和最小值的平均值确定为校准容值。
可选的，控制单元10，还用于将可调电容的容值设定为校准容值。
需要说明的是，在实际应用中，本申请实施例提供的无线通信芯片通信频率校准设备可以是一个可以与无线通信芯片经有线链路或无线链路通信的实体设备，还可以是集成在无线通信芯片上的实体模块。
在本申请实施例中，首先通过调整无线通信芯片上可调电容的容值，改变无线通信芯片上晶振的震荡频率，以使该无线通信芯片的发射频率在预设频率区间内变化。在每次调整后，控制无线通信芯片以当前的发射频率向接收方发送校准指令，以测试接收方是否能接收到该发射频率下的数据。接收方在收到校准指令时，会向发送方返回对校准指令的应答。而后，根据接收方对各个校准指令的应答情况，即可确定可调电容的校准容值，对无线通信芯片中晶振的震荡频率进行设定，减小发送方和接收方的频偏，实现对无线通信芯片的校准，保证了发送方和接收方的通信性能。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置或系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。