用于信号同步的方法和设备技术

本发明专利技术的各实施方式涉及一种用于信号同步的方法和设备。具体地，该方法包括：对接收到的信号进行差分操作，以产生多个差分输出；对第一差分输出进行第一路数据处理以产生第一路数据处理结果；对第二差分输出进行第二路数据处理以产生第二路数据处理结果；对第三差分输出进行能量监测以产生能量监测结果，其中该能量监测包括监测第三差分输出的前导码；以及基于第一路数据处理结果、第二路数据处理结果和能量监测结果，确定针对所接收信号的采样时间点。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2014年12月15日递交的第62/091,860号美国临时申请的优先权，其公开内容通过引用的方式全部并入于此。
本专利技术各实施方式总体上涉及通信领域，并且更具体地涉及一种用于信号同步的方法和设备。
技术介绍
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。随着其应用的广泛，需要进一步改进其灵敏度，以及进一步改进与ZigBee、WiFi、BlueTooth和其他类型干扰的共存能力。在ZigBee接收过程中，帧同步在码同步(即，确定针对所接收信号的采样时间点)之后工作。通常，帧同步设定一段恒定的时间来搜索SFD(帧起始定界符)。如果找到SFD，则帧同步过程在搜索时间达到该时间间隔的末尾之前被终止。如果没有找到SFD，则帧同步必须完全地在这段时间上工作。当码同步(由如WiFi、蓝牙、其他ZigBee信号等)误触发时，有效的SFD在帧同步过程中不能被找到，所以没有必要使帧同步完整地工作完这段恒定的时间。
技术实现思路
本专利技术的各实施方式提出了一种信号同步机制，其能够改进接收机的灵敏度以及降低接收机码同步被干扰错误触发的概率，并且在码同步被误触发时尽快地终止帧同步过程。本专利技术的各实施方式新添加了能量确认作为码同步的一个条件，该条件能够降低干扰错误触发码同步的概率而同时不牺牲接收机灵敏度。根据本专利技术一个方面的某些实施方式，提供了一种用于信号同步的方法，该方法例如可以包括：对接收到的信号进行差分操作，以产生多个差分输出；对第一差分输出进行第一路数据处理以产生第一路数据处理结果，其中该第一路数据处理包括对该第一差分输出进行第一解扩频以及第一后处理，继而产生多个第一峰值；对第二差分输出进行第二路数据处理以产生第二路数据处理结果，其中该第二路数据处理包括对该第二差分输出进行第二解扩频以及第二后处理，继而产生多个第二峰值；对第三差分输出进行能量监测以产生能量监测结果，其中该能量监测包括监测该第三差分输出的前导码；以及基于该第一路数据处理结果、该第二路数据处理结果和该能量监测结果，确定针对所接收信号的采样时间点。在一个实施方式中，其中该第一差分输出、该第二差分输出和该第三差分输出可以是以三种不同差分间隔对所接收到的信号进行差分操作继而产生的三个不同的差分输出。在一个实施方式中，其中该第一解扩频可以包括对该第一差分输出进行解码并且该第二解扩频可以包括对该第二差分输出进行解码，以及其中该第一后处理可以包括对该第一差分输出进行滤波以滤除该差分输出中的噪声并且该第二后处理可以包括对该第二差分输出进行滤波以滤除该差分输出中的噪声。在一个实施方式中，其中监测该第三差分输出的前导码可以包括监测该前导码是否均为0。在一个实施方式中，其中确定针对所接收信号的采样时间点可以包括当该第一路数据处理结果、该第二路数据处理结果和该能量监测结果满足以下条件时确定针对所接收信号的采样时间点，其中该条件可以包括：该多个第一峰值中的连续三个第一峰值分别大于第一阈值、第二阈值和第三阈值；该多个第二峰值中的连续三个第二峰值分别大于该第一阈值、该第二阈值和该第三阈值；以及该能量监测结果大于能量阈值。在一个实施方式中，其中该接收到的信号可以主要由ZigBee信号组成，另外还可以包括其他通信信号对该ZigBee信号的干扰信号以及白噪声。根据本专利技术另一方面的某些实施方式，提供了一种用于信号同步的方法，该方法例如可以包括：以恒定时间间隔搜索该信号的帧格式中的帧起始定界符字段；将该信号的帧格式中的前导码序列字段和该帧起始定界符字段与解扩序列[0]相关，以计算符号0的软值，其中如果该前导码序列字段和该帧起始定界符字段中的值与0相同或相近，则在与该解扩序列[0]相关时得出符号0的高软值，否则，得出符号0的低软值；以及基于搜索结果和相关结果来终止帧同步。在一个实施方式中，其中该信号的帧格式可以包括前导码序列字段、帧起始定界符字段、物理层帧头字段和物理层服务数据单元字段。在一个实施方式中，其中该帧起始定界符字段可以包括两个符号，其中第一符号的值可以是7并且第二符号的值可以是10。在一个实施方式中，如果在该恒定时间间隔内可以搜索到该信号的帧格式中的该帧起始定界符字段，则可以终止帧同步。在一个实施方式中，如果可以检测到所计算符号0的软值中的连续两个软值均小于阈值，则可以终止帧同步。在一个实施方式中，如果该恒定时间间隔过期，则可以终止帧同步。根据本专利技术又一方面的某些实施方式，提供了一种用于信号同步的设备，该设备例如可以包括：差分模块，被配置为对接收到的信号进行差分操作，以产生多个差分输出；第一信号处理模块，被配置为对第一差分输出进行第一路数据处理以产生第一路数据处理结果，其中该第一路数据处理包括对该第一差分输出进行第一解扩频以及第一后处理，继而产生多个第一峰值；第二信号处理模块，被配置为对第二差分输出进行第二路数据处理以产生第二路数据处理结果，其中该第二路数据处理包括对该第二差分输出进行第二解扩频以及第二后处理，继而产生多个第二峰值；第三信号处理模块，被配置为对第三差分输出进行能量监测以产生能量监测结果，其中该能量监测包括监测该第三差分输出的前导码；以及确定模块，被配置为基于该第一路数据处理结果、该第二路数据处理结果和该能量监测结果，确定针对所接收信号的采样时间点。在一个实施方式中，其中该第一差分输出、该第二差分输出和该第三差分输出可以是以三种不同差分间隔对所接收到的信号进行差分操作继而产生的三个不同的差分输出。在一个实施方式中，其中该第一解扩频可以包括对该第一差分输出进行解码并且该第二解扩频可以包括对该第二差分输出进行解码，以及其中该第一后处理可以包括对该第一差分输出进行滤波以滤除该差分输出中的噪声并且该第二后处理可以包括对该第二差分输出进行滤波以滤除该差分输出中的噪声。在一个实施方式中，其中该第三信号处理模块进一步被配置为可以监测该前导码是否均为0。在一个实施方式中，其中该确定模块进一步被配置为当该第一路数据处理结果、该第二路数据处理结果和该能量监测结果可以满足以下条件时确定针对所接收信号的采样时间点，其中该条件包括：该多个第一峰值中的连续三个第一峰值分别大于第一阈值、第二阈值和第三阈值；该多个第二峰值中的连续三个第二峰值分别大于该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于信号同步的方法，包括：对接收到的信号进行差分操作，以产生多个差分输出；对第一差分输出进行第一路数据处理以产生第一路数据处理结果，其中所述第一路数据处理包括对所述第一差分输出进行第一解扩频以及第一后处理，继而产生多个第一峰值；对第二差分输出进行第二路数据处理以产生第二路数据处理结果，其中所述第二路数据处理包括对所述第二差分输出进行第二解扩频以及第二后处理，继而产生多个第二峰值；对第三差分输出进行能量监测以产生能量监测结果，其中所述能量监测包括监测所述第三差分输出的前导码；以及基于所述第一路数据处理结果、所述第二路数据处理结果和所述能量监测结果，确定针对所接收信号的采样时间点。

【技术特征摘要】
2014.12.15 US 62/091,8601.一种用于信号同步的方法，包括：
对接收到的信号进行差分操作，以产生多个差分输出；
对第一差分输出进行第一路数据处理以产生第一路数据处理结果，其中所述第一路数
据处理包括对所述第一差分输出进行第一解扩频以及第一后处理，继而产生多个第一峰
值；
对第二差分输出进行第二路数据处理以产生第二路数据处理结果，其中所述第二路数
据处理包括对所述第二差分输出进行第二解扩频以及第二后处理，继而产生多个第二峰
值；
对第三差分输出进行能量监测以产生能量监测结果，其中所述能量监测包括监测所述
第三差分输出的前导码；以及
基于所述第一路数据处理结果、所述第二路数据处理结果和所述能量监测结果，确定
针对所接收信号的采样时间点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一差分输出、所述第二差分输出和所述第三
差分输出是以三种不同差分间隔对所接收到的信号进行差分操作继而产生的三个不同的
差分输出。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一解扩频包括对所述第一差分输出进行解
码并且所述第二解扩频包括对所述第二差分输出进行解码，以及其中所述第一后处理包括
对所述第一差分输出进行滤波以滤除所述差分输出中的噪声并且所述第二后处理包括对
所述第二差分输出进行滤波以滤除所述差分输出中的噪声。
4.根据权利要求1所述的方法，其中监测所述第三差分输出的前导码包括监测所述前
导码是否均为0。
5.根据权利要求1所述的方法，其中确定针对所接收信号的采样时间点包括当所述第
一路数据处理结果、所述第二路数据处理结果和所述能量监测结果满足以下条件时确定针
对所接收信号的采样时间点，其中所述条件包括：
所述多个第一峰值中的连续三个第一峰值分别大于第一阈值、第二阈值和第三阈值；
所述多个第二峰值中的连续三个第二峰值分别大于所述第一阈值、所述第二阈值和所
述第三阈值；以及
所述能量监测结果大于能量阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收到的信号主要由ZigBee信号组成，另外还
包括其他通信信号对所述ZigBee信号的干扰信号以及白噪声。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，进一步包括：
以恒定时间间隔搜索所述信号的帧格式中的帧起始定界符字段；
将所述信号的帧格式中的前导码序列字段和所述帧起始定界符字段与解扩序列[0]相
关，以计算符号0的软值，其中如果所述前导码序列字段和所述帧起始定界符字段中的值与
0相同或相近，则在与所述解扩序列[0]相关时得出符号0的高软值，否则，得出符号0的低软
值；以及
基于搜索结果和相关结果来终止帧同步。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述信号的帧格式包括前导码序列字段、帧起始定
界符字段、物理层帧头字段和物理层服务数据单元字段。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述帧起始定界符字段包括两个符号，其中第一符
号的值是7并且第二符号的值是10。
10.根据权利要求7所述的方法，如果在所述恒定时间间隔内搜索到所述信号的帧格式
中的所述帧起始定界符字段，则终止帧同步。
11.根据权利要求7所述的方法，如果检测到所计算符号0的软值中的连续两个软值均
小于阈值，则终止帧同步。
12.根据权利要求7所述的方法，如果所述恒定时间间隔过期，则终止帧同步。
13.一种用于信号同步的设备，包括：
差分模块，被配置为对接收到的信号进行差分操作，以产生多个差分输出；
第一信号处理模块，被配置为对第一差分输出进行第一路数据处理以产生第一路数据
处理结果，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钊元，胡子夏，黄海力，曹嘉麟，吴松平，
申请(专利权)人：马维尔国际有限公司，
类型：发明
国别省市：百慕大群岛;BM