一种无线综测仪蓝牙信号帧同步检测方法_2

文档序号:9892266阅读:来源:国知局
说明。
[005引如图17所示,一种无线综测仪蓝牙信号帖同步检测方法,包括W下步骤:
[0059] S1、输入信号;
[0060] S2、帖功率判断粗同步;
[0061 ] S3、求相角;
[006^ S4、微分;
[0063] S5、滤波;
[0064] S6、消除初始频偏,得到序列f (η);
[0065] S7、起始位置为η,每个符号时长为Ts,每5个GFSK符号进行GFSK解调判决;
[0066] S8、如果找到"1010Γ或"01010",则进入下一步骤;如果找不到"1010Γ或 %1010",则n = n+l并返回步骤S7;
[0067] S9、W (n+ (1 /3)*Ts)到(n+ (2/3)*Ts)的点为起始点,依次做5个符号的滑动判决;
[0068] S10、判断所有结果是否符合"1010Γ或"01010",如果符合,则进入下一步骤;如果 不符合,则n = n+l并返回步骤S7;
[0069] S11、判断Wn为起始点的随后一段信号相位是否为GFSK相位;如果为GFSK相位,贝U 进入下一步骤;如果不为GFSK相位,则n = n+l并返回步骤S7;
[0070] S12、确认帖起始为η;
[0071] S13、退出。
[0072] 由BR、EDR和化Ε帖格式可知,不管是何种蓝牙信号,帖头部分都采用GFSK调制方 式,而且起始必定带有PREAMBLE用于AGC调整,BR和抓R的时候,其为"1010"或"010Γ,其值 根据随后的值为"Γ或"0",也就是帖起始前5个GFSK调制符号有两种组合,一种为"1010Γ, 另一种为"01010";对于化E信号,其PREAMBLE为"10101010"或者"0101010Γ。由此,可W看 到,任意一种蓝牙信号的帖起始位置,只能是"1010Γ或"01010"中的一种。据此,可W设计 一种帖起始的检测方式,在采用相对功率找到帖起始位置后,再取前5位GFSK调制信号长度 进行解调,如果解调出"1010 Γ或者"01010"的比特流,即认为检测到了蓝牙信号。
[0073] GFSK调制原理框图如图10所示。图10中ak为原始发送数据,即随机的0、1比特流, coder为编码器,b(t)为经过编码后的矩形波,s(t)为成形滤波器,对矩形波进行带限,c(t) 为经过带限后的波形,h为高斯滤波器的调制指数,f为积分器,抑?)为积分后的信号,Sin J'-cp ο和C〇S()为求信号的正余弦值。COS(Wet)和sin(Wet)为正交的两路载波信号,两路信号叠 加后输入到射频端发送出去。
[0074] 测试仪接收到输入信号,经过射频端的处理,将有用信号搬移到基带,经模数转换 后转换为I路和Q路离散数字信号。GFSK解调信号的输入信号,即为基带上的IQ信号。解调过 程为发送的逆过程,具体过程如图11所示。
[00巧]图11中,angleO为求相角函数,^0为微分函数,S(n)滤波函数,sign()为判决函 an 数。输入信号为基带I、Q两路信号,由两路信号求相角,经微分和滤波后,进行判决。输入到 判决器的信号f(n)如图12所示。
[0076]由于GFSK是调频信号,图12中,fo表示初始频偏值,Δ fi表示判决时刻的频偏大小, 正值为"Γ,A f2表示判决时刻的频偏大小,负值为"ο"。可得GFSK解调判决的表达式为
[0077] r(k)=sign(fXkTs))
[0078] 式中Ts为GFSK调制符号的周期,对于蓝牙来说,其为lus,Hk)为第k个判决时刻的 判决值。
[0079] 由于载波频偏的存在,会使得初始频偏值fo不为0,从而影响判决的准确性,因此, 要消除初始频偏带来的影响,即判决输入信号变为(f(n)-fo)。只要取前5个GFSK调制符做 解调判决,根据解调结果是否为10101或者01010比特,即可判定输入的信号是否为蓝牙帖 起始信号。
[0080] 然而,每一个符号的判决,如果仅仅取kTs上时刻的输入信号做判决,在输入信号 为随机噪声的时候,仍然会把随机噪声上kTs位置的相位误判为有效的蓝牙信号,如图13所 示。虽然判决出的01010比特为蓝牙信号帖起始值,却不是真正的有效帖。因此,需要将随机 噪声的相位误检情况排除。通常情况下,判决时刻是频偏值最大时刻。取5个符号,W判决时 刻为中屯、,每个符号在判决的时候连续取符号时长Ts的上的点做判决,如果每次判决结 果都满足01010或者10101,则表明输入的信号是有效蓝牙信号,有效的排除随机相位噪声 带来的误检影响。如图14中阴影部分所示。
[0081 ]经过前面的处理,对于抓R信号,仍然会把GFSK和DPSK信号之间GUA畑结束后的功 率上升沿误检为帖起始信号,原因在于DPSK信号的开始部分,包含有10个DPSK调制符号的 同步码,其前5位相位恰好可W判决为10101,如图15所示。
[0082] 为了消除将GUARD处误检为帖起始位置,需要对帖起始后的信号进行再次确认。由 于GFSK调制信号的相位与DPSK调制信号的相位有显著不同,如图16所示,可W统计帖起始 位置后一段时间内的信号相位特点,如果是GFSK调制信号相位,则判定的帖起始是正确的, 否则为误判。
[0083] 由上所述,在不需要DUT的MAC地址场景下,得到完整的蓝牙信号帖同步检测流程 图如图17所示。
[0084] W上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定 本发明的具体实施只局限于运些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在 不脱离本发明构思的前提下,还可W做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的 保护化围。
【主权项】
1. 一种无线综测仪蓝牙信号帖同步检测方法,其特征在于,包括W下步骤: 51、 输入信号; 52、 帖功率判断粗同步; 53、 求相角; 54、 微分; 55、 滤波; 56、 消除初始频偏,得到序列f (n); 57、 起始位置为n,每个符号时长为Ts,每5个GFSK符号进行GFSK解调判决; 58、 如果找到"lOlOr或"01010",则进入下一步骤;如果找不到"lOlOr或"01010",则n = n+l并返回步骤S7; 59、 W(n+(l/3)*Ts)到(n+(2/3)*Ts)的点为起始点,依次做5个符号的滑动判决; 510、 判断所有结果是否符合"lOlOr或"01010",如果符合,则进入下一步骤;如果不符 合,贝ljn = n+l并返回步骤S7; 511、 判断Wn为起始点的随后一段信号相位是否为GFSK相位;如果为GFSK相位,则进入 下一步骤;如果不为GFSK相位,则n = n+l并返回步骤S7; 512、 确认帖起始为n; 513、 退出。2. 根据权利要求1所述的无线综测仪蓝牙信号帖同步检测方法,其特征在于:在步骤Sl 中,测试仪接收到输入信号,经过射频端的处理,将有用信号搬移到基带,经模数转换后转 换为I路离散数字信号和Q路离散数字信号。3. 根据权利要求1所述的无线综测仪蓝牙信号帖同步检测方法,其特征在于:在步骤Sl 中,随机的0、1比特流为原始发送数据,将原始发送数据发送到编码器进行编码并输出矩形 波到成形滤波器;成形滤波器对矩形波进行带限输出带限后的波形;带限后的波形经高斯 滤波器调制、积分器积分输出COS (Wct)和S in (Wct)正交的两路载波信号,COS (Wct)和S in (Wct)正交的两路载波信号叠加后输入到射频端发送出去。4. 根据权利要求1所述的无线综测仪蓝牙信号帖同步检测方法,其特征在于:angle() 为求相角函数,为微分函数,S(n)滤波函数,sign()为判决函数,输入信号为基带I、Q an 两路信号,由基带I、Q两路信号求相角,经微分和滤波后,进行GFSK解调判决。5. 根据权利要求4所述的无线综测仪蓝牙信号帖同步检测方法,其特征在于:GFSK解调 判决的表达式为 ;r(k) = sign(f (;kTs)) 式中Ts为GFSK调制符号的周期,H k)为第k个判决时刻的判决值。
【专利摘要】本发明提供了一种无线综测仪蓝牙信号帧同步检测方法,包括以下步骤:S1、输入信号;S2、帧功率判断粗同步;S3、求相角;S4、微分;S5、滤波;S6、消除初始频偏,得到序列;S7、起始位置为n,每个符号时长为Ts,每5个GFSK符号进行GFSK解调判决;S8、如果找到“10101”或“01010”,则进入下一步骤;如果找不到“10101”或“01010”,则n=n+1并返回步骤S7;S9、以(n+(1/3)*Ts)到(n+(2/3)*Ts)的点为起始点,依次做5个符号的滑动判决。本发明的有益效果是:实现了无线综测仪蓝牙信号帧同步检测,并且不依赖于MAC地址,能保证一定的同步精确度。
【IPC分类】H04L27/144, H04W4/00, H04W24/06, H04L27/148
【公开号】CN105657739
【申请号】
【发明人】吴帅, 刘海溶, 黄平
【申请人】深圳市极致汇仪科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月29日
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