一种蓝牙接收方法、蓝牙接收机及蓝牙音频设备与流程

文档序号:16128097发布日期:2018-11-30 23:59阅读:186来源:国知局

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种蓝牙接收方法、蓝牙接收机及蓝牙音频设备。

背景技术

蓝牙技术的广泛发展使蓝牙产品和服务成为人们生活的一部分,尤其是蓝牙耳机、蓝牙音箱、车载免提设备等蓝牙音频设备中的语音或音频应用带给人们极大的生活便利。

然而,随着人们对语音和音频性能、通信距离或通信可靠性的要求越来越高,以低成本低功耗为目标设计的蓝牙技术在通信性能和可靠性方面存在的不足越来越明显。

目前蓝牙的语音和音频传输主要采用无纠错编码的传输技术,以及基于crc(cyclicredundancycheck,循环冗余校验)的自动重传机制。经典蓝牙的语音信道,即esco(extendedsynchronousconnection-oriented,扩展同步连接),和即将在未来标准中增加的基于ble(bluetoothlowenergy,低功耗蓝牙)同步信道(isochronouschannels)的语音或音频传输,都采用无纠错编码和基于crc的有限重传机制。

在上述蓝牙传输技术中,由于重传次数有限,很可能出现在限定的时间窗内数据传输失败的情况,也就是数据完全丢失或只是收到错误包的情况。为此,在实际工程里只能采用丢包补偿或修复技术(plc:packetlossconcealment)来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害。



技术实现要素:

本申请实施例中提供了一种蓝牙接收方法、蓝牙接收机及蓝牙音频设备,用于隐蔽数据丢失对语音或音频的损害。

根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种蓝牙接收方法,包括:获取负载数据和该负载数据对应的循环冗余校验结果;当该循环冗余校验结果为不通过,且该负载数据的剩余重传次数不大于0时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理;其中,各数据段的信号质量是根据解调时,各数据段在判决前后的信号角度差确定的。

根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种蓝牙接收机,包括:数字解调器;基带处理器,用于接收来自该数字解调器的基带信号,从该基带信号中解析出负载数据和该负载数据对应的循环冗余校验信息;并根据该循环冗余校验信息获取该负载数据对应的循环冗余校验结果;分段信号质量估计器,用于从该数字解调器处获取各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差;并根据解调时的,各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差确定该负载数据中各数据段的信号质量;数据处理器,用于从该基带处理器处获取负载数据和该负载数据对应的循环冗余校验结果;当该循环冗余校验结果为不通过,且该负载数据的剩余重传次数不大于0时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理。

根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种蓝牙音频设备,包括:如本申请实施例的第二个方面的蓝牙的蓝牙接收机。

采用本申请实施例中提供的一种蓝牙接收方法、蓝牙接收机及蓝牙音频设备,通过在循环冗余校验结果为不通过,且负载数据的剩余重传次数用完时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用crc校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,有效提高蓝牙有限重传的数据可靠性,从而提高蓝牙通信的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本申请实施例一的蓝牙接收机的结构示意图;

图2是应用于图1中的数据处理器的蓝牙接收方法的流程图;

图3示出了根据本申请实施例二的蓝牙接收机的结构示意图;

图4中示出了本申请实施例三中的蓝牙音频设备的结构示意图。

具体实施方式

在实现本申请的过程中,发明人发现,在无线通信系统中,无线信号质量主要受变化的干扰和衰落的影响而变化。而在蓝牙无线通信系统中,由于每个数据包很短,最大的数据包不超过3毫秒,且蓝牙设备移动速率极低,每个数据包受衰落的影响可忽略。因此,蓝牙数据包的信号质量主要受干扰影响而变化,尤其是2.4ghz免费频段的突发干扰。

音频解码器最容易受连续错误数据的影响,例如,cvsd解码器,如果送入的数据由于强干扰存在连续数据比特错误,就会导致刺耳的噪声。因此,要排除受干扰的连续错误的数据送入音频解码器。

蓝牙数据包的同步字和包头如果受干扰影响,会导致丢包,即同步失败或包头检测失败。在干扰环境中,由于crc错误的数据包无法知道错误数据的位置、特征和错误比例,通常会当作丢包处理。但是,把错误少量数据的包也当作丢包处理,也是很大的损失。

因此,为了解决上述技术问题,本申请实施例中提供了一种蓝牙接收方法、蓝牙接收机及蓝牙音频设备,通过在循环冗余校验结果为不通过,且负载数据的剩余重传次数用完时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用crc校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,有效提高蓝牙有限重传的数据可靠性,从而提高蓝牙通信的性能。

简言之,本申请实施例中提供的蓝牙接收方法,主要考虑正确同步、包头检测正确而crc检测错误的数据包的负载数据的信号质量。具体而言,通过评估crc错误的负载数据是否存在由于突发干扰导致的连续比特数据错误,如果不存在这种情况,则判断该数据段仍然可以用于音频解码。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1示出了根据本申请实施例一的蓝牙接收机的结构示意图。

如1所示,根据本申请实施例一的蓝牙接收机100,包括:天线101,射频接收机102,模数转换器103,数字解调器104,基带处理器105,协议处理器106,以及分段信号质量估计器107和数据处理器108。

具体而言,本申请实施例一中的蓝牙接收机是在经典蓝牙接收机的基础上,增加一个分段信号质量估计器和数据处理器。因此,天线、射频接收机、模数转换器、数字解调器、基带处理器和协议处理器均可以采用本领域的常规技术实施,本申请在此不赘述。

具体地,在本申请实施例一中的蓝牙接收机接收数据之前,协议处理器根据跳频算法计算的频率设置好接收信道,同步码,及接收时间。

天线用于收取空中信号;射频接收机负责把射频信号转换为模拟基带信号;模数转换器负责把模拟基带信号转换为数字基带信号;数字解调器负责解调数字调制信号为数字基带数据,并将调制前和调制后的数据均传输给分段信号质量估计器;基带处理器负责基带数据处理,并向分段信号质量估计器提供负载数据长度、向数字处理器提供crc检验结果。基带处理器把crc正确和crc错误的数据都交给数据处理器处理。

分段信号质量估计器用于评估数据段在解调前后的信号质量,并提供给数据处理器。

数据处理器,根据分段信号质量估计器得到的信号质量信息,处理有限重传后的数据,以提高基带数据的可靠性,并交给协议处理器进一步处理。

图2是应用于图1中的数据处理器的蓝牙接收方法的流程图。如图2所示,根据本申请实施例一的蓝牙接收方法包括:

s201,获取负载数据和该负载数据对应的循环冗余校验结果。

s202,判断循环冗余校验结果是否通过;当通过时,将该负载数据传输至协议处理器进行处理,并执行s203;当不通过时,执行s204。

s203,结束重传。

通过s201-203,可以将crc正常的负载数据传输至包括音频解码器的协议处理器进行后续处理。

s204,判断该负载数据对应的剩余重传次数是否大于0;当大于0时,执行s205;当不大小于0时,执行s206。

s205,将剩余重传次数减1,并请求重传。

s206,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理。其中,各数据段的信号质量是根据解调时,各数据段在判决前后的信号角度差确定的。

在具体实施时,在s206之前,可以由数字解调器把解调信号送给分段信号质量估计器,由基带处理器将负载数据的长度提供给分段信号质量估计器;以使得分段信号质量估计器可以估计负载数据中各数据段的信号质量;然后分段信号质量估计器把各数据段的信号质量发送给数据处理器。

具体地,分段信号质量估计器可以根据解调时的各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差,确定该负载数据中各数据段的信号质量。

在具体实施时,根据解调时的各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差,确定该负载数据中各数据段的信号质量具体可以包括:根据该负载数据的长度,将该负载数据分为n个数据段,其中,各数据段中包括m个符号(symbol);m为大于等于1的自然数;n为大于1的自然数;分别计算各符号在解调时判决前的复信号的角度θ、以及判决后的数据的角度计算各符号的该复信号的角度θ和数据的角度的差的绝对值分别计算n个数据段中,各数据段的其中,为该各段负载数据中的m个符号对应的m个δθ的平均值;根据各数据段的确定各数据段的信号质量。

具体地,在一种实施方式中,n可以由相关人员综合考虑计算量和想要得到的数据质量预先设置,通常而言,n越大则计算量越大,但处理后的数据质量也越高。如果预先设置了n,则可以根据负载数据的长度和n来确定m,具体地,m=负载数据的长度除以n。

在另一种实施方式中,还可以预先设置m,并根据负载数据的长度和设置的每数据段的长度m来确定段数n,具体的,n=负载数据的长度除以m。例如,将每个数据段的长度m设置为10,即每个数据段包括10个符号,则当负载数据长度为100个符号时,n=100/10=10;当负载数据长度为80个符号时,n=80/10=8;本申请对此均不作限制。

在具体实施时,各符号在解调时判决前的复信号的角度θ、以及判决后的数据的角度可以采用本领域技术人员的常用技术手段获得,本申请在此不作赘述。

在具体实施时,根据各数据段的确定各数据段的信号质量,具体可以包括:当数据段的小于等于预先设置的门限值时,确定该数据段的信号质量为第一状态;否则,确定该数据段的信号质量为第二状态。具体地,该第一状态可以是例如正常、可用等,该第二状态可以是非正常、异常、不可用等。具体地,该门限值可以设置为例如5度、8度、10度等数值。

在具体实施时,为了提升处理速度,分段信号质量估计器对负载数据中各数据段的信号质量进行估计的步骤可以与数据处理器执行s201-s205的步骤并行执行;当然也可以不并行执行,例如,在s201-s205中的任意一个步骤之前或之后执行信号质量估计的步骤;在本申请对此并不作限制。

在具体实施时,分段信号质量估计器可以对接收到的各个负载数据均进行信号质量估计,也可以仅对crc校验未通过的负载数据执行信号质量估计,本申请对此均不作限制。

在具体实施时,分段信号质量估计器可以将得到的信号质量、相应的负载数据和crc校验信息一起传输至数据处理器,也可以仅传输信号质量至数据处理器,使得数据处理器能够区分各负载数据中的各数据段的信号质量的实施方式均在本申请的保护范围之内,本申请对此均不作限制。

在s206的一个实施方式中,当保存的负载数据为一个时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理,具体可以包括:将预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的所述一个负载数据中、信号质量为第一状态的数据段,传输至协议处理器;丢弃所述一个负载数据中、信号质量为第二状态的数据段。

具体地,当在某些情况下,例如,丢包严重时;在多次重传后,只接收到一包crc未通过(即,错误)数据时,可以根据分段信号质量估计器提供的数据质量,即每个数据段对应的角度差绝对值的平均值判断是否每个数据段都正常。如果每个数据段都正常,那么可以认为该负载数据没有受严重干扰影响,则送给音频解码器解码,反之,丢弃该数据段,并按丢包处理,或通知音频解码器做plc处理。

在s206的另一个实施方式中,当保存的crc未通过的负载数据为多个时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理,具体包括:从预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的多个负载数据的n个相应数据段中,各自挑选出最小的数据段,并将该n个最小的数据段组合为新的负载数据;将新的负载数据中、信号质量为第一状态的数据段传输至协议处理器;丢弃新的负载数据中、信号质量为第二状态的数据段。

具体地,当有两包及两包以上crc错误数据时,可以挑选多包中对应每数据段中质量最好的数据,即每数据段对应的角度差绝对值的平均值最小的数据,组成新的数据包。再判断新数据包是否每个数据段都正常。如果新组成的新数据包的中的各数据段的信号质量没有受严重干扰影响,则送给音频解码器解码,反之,按丢包处理,或通知音频解码器做plc处理。即,把多个crc错误的负载数据分段后,选择信号质量最好的部分拼接为高质量的新的负载数据,再进一步估计新负载数据中各数据段的信号质量,评估拼接的负载数据是否存在由于突发干扰导致的连续比特数据错误,即如果不存在连续比特数据错误,则表明可以用于音频解码。

应当理解,在s206之前,可以包括保存crc校验未通过的负载数据的步骤。具体地,可以在s201之后,执行保存动作;也可以在s202之后、s204之前再执行保存动作;或者在s204之后、s206或s205之前执行保存动作;本申请对此均不作限制。

本领域技术人员应当理解,由于s206步骤是在剩余重传次数不大于0时执行的,因此,在执行后,通常会执行s203,结束重传,在此不作赘述。

采用本申请实施例中的蓝牙接收方法,在重传窗或重传次数范围内,数据处理器先接收数据,再判断crc是否正确。如果crc正确,结束重传,并把crc正确的负载数据送协议处理器进一步处理或音频解码。如果在重传窗结束或重传次数为0后,没有crc正确的数据,则进一步处理保存的crc错误的数据。

采用本申请实施例中的蓝牙接收方法,通过在循环冗余校验结果为不通过,且负载数据的剩余重传次数用完时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用crc校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,有效提高蓝牙有限重传的数据可靠性,从而提高蓝牙通信的性能。

基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种蓝牙接收机,由于该蓝牙接收机解决问题的原理与本申请实施例一所提供的方法相似,因此该蓝牙接收机的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。

实施例二

图3示出了根据本申请实施例二的蓝牙接收机的结构示意图。

如图3所示,根据本申请实施例二的蓝牙接收机300至少包括:数字解调器301;基带处理器302,分段信号质量估计器303,数据处理器304。

在具体实施时,数字解调器301的具体实施可以参见本申请实施例一中的数字解调器104的实施,重复之处不再赘述。

基带处理器302,用于接收来自该数字解调器的基带信号,从该基带信号中解析出负载数据和该负载数据对应的循环冗余校验信息;并根据该循环冗余校验信息获取该负载数据对应的循环冗余校验结果。

在具体实施时,基带处理器302的具体实施可以参见本申请实施例一中的基带处理器105的实施,重复之处不再赘述。

分段信号质量估计器303,用于从该数字解调器处获取各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差;并根据解调时的,各负载数据中各数据段在判决前后的信号角度差确定的该负载数据中各数据段的信号质量。

在具体实施时,分段信号质量估计器303的具体实施可以参见本申请实施例一中的分段信号质量估计器107的实施,重复之处不再赘述。

数据处理器304,用于从该基带处理器处获取负载数据和该负载数据对应的循环冗余校验结果;当该循环冗余校验结果为不通过,且该负载数据的剩余重传次数不大于0时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对该负载数据进行处理。

在具体实施时,数据处理器304的具体实施可以参见本申请实施例一中的数据处理器108的实施,重复之处不再赘述。

在具体实施时,该数据处理器还可以用于:当该循环冗余校验结果为通过时,将该负载数据传输至协议处理器进行处理,并结束重传。

在具体实施时,该数据处理器还可以用于:当该循环冗余校验结果为不通过,且该负载数据的剩余重传次数大于0时,将剩余重传次数减1,并请求重传。

在具体实施时,该分段信号质量估计器具体还可以包括:拆分单元,用于根据该负载数据的长度,将该负载数据分为n段,其中,各段中包括m个符号(symbol);m为大于等于1的自然数;n为大于1的自然数;第一计算单元,用于分别计算各符号在解调时判决前的复信号的角度θ、以及判决后的数据的角度第二计算单元,用于计算各符号的该复信号的角度θ和数据的角度的差的绝对值第三计算单元,用于分别计算n个数据段中,各数据段的其中,为该各段负载数据中的m个符号对应的m个δθ的平均值;第一确定单元,用于根据各数据段的确定该负载数据的信号质量。

在具体实施时,该第一确定单元具体可以用于:当数据段的信号质量小于等于预先设置的门限值时,确定数据段的信号质量为第一状态;否则,确定数据段的信号质量为第二状态。

在具体实施时,当保存的负载数据为一个时,数据处理器具体可以用于:将预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的所述一个负载数据中、信号质量为第一状态的数据段,传输至协议处理器;丢弃所述一个负载数据中、信号质量为第二状态的数据段。

在具体实施时,当保存的负载数据为多个时,数据处理器具体可以用于:从预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的多个负载数据的n个相应数据段中,各自挑选出最小的数据段,并将该n个最小的数据段组合为新的负载数据;将新的负载数据中、信号质量为第一状态的数据段传输至协议处理器;丢弃新的负载数据中、信号质量为第二状态的数据段。

采用本申请实施例中的蓝牙接收机,通过在循环冗余校验结果为不通过,且负载数据的剩余重传次数用完时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用crc校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,有效提高蓝牙有限重传的数据可靠性,从而提高蓝牙通信的性能。

实施例三

基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种蓝牙音频设备,由于该蓝牙音频设备解决问题的原理与本申请实施例一所提供的方法相似,因此该蓝牙音频设备的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。

图4中示出了本申请实施例三中的蓝牙音频设备的结构示意图。

如图4所示,本申请实施例三中的蓝牙音频设备400,包括:如本申请实施例三中的蓝牙接收机300。

在具体实施时,本申请实施例中的蓝牙音频设备可以包括蓝牙耳机、蓝牙音箱、车载免提设备等,本申请对此不作限制。

采用本申请实施例中的蓝牙音频设备,通过在循环冗余校验结果为不通过,且负载数据的剩余重传次数用完时,根据预先保存的、循环冗余校验结果为不通过的一个或多个负载数据中各数据段的信号质量,对负载数据进行处理;以利用crc校验错误、但信号质量较好的数据来隐蔽数据丢失对语音或音频的损害,有效提高蓝牙有限重传的数据可靠性,从而提高蓝牙通信的性能。

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、系统、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(系统)、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。

尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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