用于GFSK解调的信号处理方法和装置、接收机及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开用于GFSK解调的信号处理方法和装置、接收机及电子设备，方法包括：基于预设同步字获得理论GFSK调制信号的本地角度序列；基于本地角度序列获得基准角度差分序列；基于接收基带信号获得信号角度序列；基于滑动窗口，由信号角度序列获得与每个窗口状态对应的窗口角度差分序列，其中滑动窗口的大小由本地角度序列的长度确定；以及基于窗口角度差分序列与基准角度差分序列的相似度最大的窗口状态，确定接收基带信号中用于GFSK解调的同步位置；或者包括：根据预设同步字确定前一个符号序列和后一个符号序列带来的干扰；以及基于同步位置通过消除干扰来进行同步字判决。因此，本发明专利技术能够减少运算复杂度，从而降低系统运算成本，提高系统解调性能。提高系统解调性能。提高系统解调性能。

【技术实现步骤摘要】
用于GFSK解调的信号处理方法和装置、接收机及电子设备


[0001]本公开涉及数字信号处理技术，更具体地涉及用于高斯移频键控(GFSK)解调的信号处理方法和装置、接收机及电子设备。

技术介绍

[0002]频移键控(FSK)是一种频率调制方案，其中通过载波信号的离散频率变化来传输数字信息。高斯FSK(GFSK)是基于FSK的一种改进，其中不直接用数据符号调制载波信号的频率并在每个符号的开头瞬间地改变频率，而是在调制载波信号之前使用脉冲整形高斯滤波器对数据脉冲进行滤波。高斯滤波器使得符号之间的过渡平滑。GFSK广泛用于低数据速率个人通信标准，例如但不限于经典蓝牙低功耗蓝牙(Low Energy(LE))、802.11协议。
[0003]在GFSK调制端(例如，发射机侧)，高斯滤波器首先对表示待发送数据符号序列的矩形脉冲序列进行滤波，以产生整形脉冲信号；FSK调制器利用整形脉冲信号调制载波信号的频率，以产生GFSK调制信号；GFSK调制信号随后通过发射机后端和天线以RF信号发送。在GFSK解调端(例如，接收机侧)，RF前端从由天线捕获的RF GFSK调制信号生成复数(IQ)采样信号，基带电路通过处理IQ采样信号进行GFSK解调，以获得原始数据符号序列。
[0004]在GFSK解调端，需要进行对接收信号的同步，以确保GFSK解调准确性。例如，用于低功耗蓝牙的已知的GFSK解调同步方法中有一种是在时域上将接收信号与本地生成的标准序列进行相关来求相关峰，但该方法的复杂度高，而且容易受AGC调节的影响，导致对接入地址码的判决称为瓶颈。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例旨在提供用于GFSK解调的信号处理方法和装置、接收机以及电子设备，以至少解决上述现有技术中的问题。
[0006]本专利技术的实施例提供一种用于GFSK解调的信号处理方法，包括：S110、基于预设同步字获得理论GFSK调制信号的本地角度序列；S120、基于所述本地角度序列获得基准角度差分序列；S130、基于接收基带信号获得信号角度序列；S140、基于滑动窗口，由所述信号角度序列获得与每个窗口状态对应的窗口角度差分序列，其中所述滑动窗口的大小由所述本地角度序列的长度确定；以及S150、基于所述窗口角度差分序列与所述基准角度差分序列的相似度最大的窗口状态，确定所述接收基带信号中用于GFSK解调的同步位置。
[0007]本专利技术的实施例还提供一种用于GFSK解调的信号处理方法，包括：根据预设同步字确定前一个符号序列和后一个符号序列带来的干扰；以及基于预先确定的同步位置通过消除所述干扰来进行同步字判决。
[0008]本专利技术的实施例还提供一种用于GFSK解调的信号处理装置，包括：本地角度序列获取模块，其配置成基于预设同步字获得理论GFSK调制信号的本地角度序列；基准角度差分序列获取模块，其配置成基于所述本地角度序列获得基准角度差分序列；信号角度序列
获取模块，其配置成基于接收基带信号获得信号角度序列；窗口角度差分序列获取模块，其配置成基于滑动窗口，由所述信号角度序列获得与每个窗口状态对应的窗口角度差分序列，其中所述滑动窗口的大小由所述本地角度序列的长度确定；以及同步位置确定模块，其配置成基于所述窗口角度差分序列与所述基准角度差分序列的相似度最大的窗口状态，确定所述基带信号中用于GFSK解调的同步位置。
[0009]本专利技术的实施例还提供一种用于GFSK解调的信号处理装置，包括：本干扰确定模块，其配置成根据预设同步字确定前一个符号序列和后一个符号序列带来的干扰；以及同步字判决模块，其基于预先确定的同步位置通过消除所述干扰来进行同步字判决。
[0010]本专利技术的实施例还提供一种接收机，包括前述的用于GFSK解调的信号处理装置。
[0011]本专利技术的实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储装置，其中所述存储装置存储有程序指令，所述程序指令当由所述处理器执行时使得所述电子设备实施前述的用于GFSK解调的信号处理方法。
附图说明
[0012]图1为根据本专利技术的实施例的一种用于GFSK解调的信号处理方法的示意性流程图；
[0013]图2为BLE的数据帧结构的示意图；
[0014]图3为根据本专利技术的实施例的一种用于GFSK解调的信号处理装置的示意性结构图；以及
[0015]图4为本专利技术实施例提供的一种电子设备的示意性结构图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0017]图1为根据本专利技术的实施例的一种用于GFSK解调的信号处理方法的流程图，本实施例可适用于包括但不限于低功耗蓝牙(BLE)的无线通信标准。本实施例提供的用于GFSK解调的信号处理方法可以由本专利技术的实施例提供的用于GFSK解调的信号处理装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在接收机或电子设备中。
[0018]如图1所示，用于GFSK解调的信号处理方法包括如下步骤。
[0019]S110：基于预设同步字获得理论GFSK调制信号的本地角度序列。
[0020]可以理解，预设同步字为待解调的信号帧结构中的同步码序列，因此预置于用于GFSK解调的信号处理装置(即解调端)中。在一些实施例中，当上述方法具体用于BLE时，同步字可以是接入地址。如图2所示，接入地址长度是4个字节，即共32位比特。
[0021]在一些实施例中，S110可包括：通过对所述同步字的上采样和GFSK调制生成所述理论GFSK调制信号；以及通过对所述理论GFSK调制信号的求角度运算获得本地角度序列。例如，以预设倍数对同步字进行上采样。示例性地，理论GFSK调制信号(以及本地角度序列)的长度可以是L
SW
*OSR+1，其中L
SW
为同步字的位长，OSR为上采样倍数。
[0022]以BLE应用场景为例，本地角度序列pgfsk可定义为pgfsk＝ANGLE(GFSK(UPSAMPLE
(AA)))，其中UPSAMPLE表示上采样，GFSK表示GFSK调制，ANGLE表示求角度，AA是指用于BLE的接入地址。
[0023]S120：基于所述本地角度序列获得基准角度差分序列。
[0024]在一些实施例中，S120可以包括：通过对所述本地角度序列的第一下采样生成第一采样角度序列，其中所述第一下采样与所述上采样的倍数相同；以及获得所述第一采样角度序列的角度差分序列作为所述基准角度差分序列。示例性地，以前述用于对同步字的上采样的预设倍数(例如，OSR)进行对本地角度序列的下采样。例如，第一采样角度序列的第i项为本地角度序列中的第(1+(i
‑
1)*OSR)项角度值，其中i为1到L
SW
+1的正整数，且基准角度差分序列的第j项为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于GFSK解调的信号处理方法，包括：S110、基于预设同步字获得理论GFSK调制信号的本地角度序列；S120、基于所述本地角度序列获得基准角度差分序列；S130、基于接收基带信号获得信号角度序列；S140、基于滑动窗口，由所述信号角度序列获得与每个窗口状态对应的窗口角度差分序列，其中所述滑动窗口的大小由所述本地角度序列的长度确定；以及S150、基于所述窗口角度差分序列与所述基准角度差分序列的相似度最大的窗口状态，确定所述接收基带信号中用于GFSK解调的同步位置。2.根据权利要求1所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中所述S110包括：通过对所述同步字的上采样和GFSK调制生成所述理论GFSK调制信号；以及通过对所述理论GFSK调制信号的求角度运算获得本地角度序列。3.根据权利要求2所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中所述S120包括：通过对所述本地角度序列的第一下采样生成第一采样角度序列，其中所述第一下采样与所述上采样的倍数相同；以及获得所述第一采样角度序列的角度差分序列作为所述基准角度差分序列。4.根据权利要求2所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中所述S130包括：通过对接收信号的处理生成所述接收基带信号，其中所述处理包括采样率与所述上采样的倍数相同的采样操作；以及通过对所述接收基带信号的求角度运算获得所述信号角度序列。5.根据权利要求2所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中所述S140包括：针对每个窗口状态，通过对提取自所述信号角度序列中的相应窗口内子序列的第二下采样生成第二采样角度序列，其中所述第二下采样与所述上采样的倍数相同；以及获得所述第二采样角度序列的角度差分序列作为所述窗口角度差分序列。6.根据权利要求1所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中在所述在S150之前，所述用于GFSK解调的信号处理方法还包括：针对每个窗口状态，基于所述窗口角度差分序列与所述基准角度差分序列之间的差异获得平均偏差。7.根据权利要求6所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中通过对所述窗口角度差分序列与所述基准角度差分序列之间的差值序列依次进行求角度主值运算和解卷绕运算，获得角度差分差值序列，然后对所述角度差分差值序列的各元素与其均值之间的差值依次进行求角度主值运算、求绝对值运算和求平均运算，由此获得所述平均偏差。8.根据权利要求6所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中所述S150包括：在所述平均偏差中确定小于预设门限值的局部最小值，并基于与所述局部最小值对应的窗口状态确定所述同步位置。9.根据权利要求8所述的用于GFSK解调的信号处理方法，其中所述预设门限值为0.4至0.7。10.一种用于GFSK解调的信号处理方法，包括：根据预设同步字确定前一个符号序列和后一个符号序列带来的干扰；以及基于预先确定的同步位置通过消除所述干扰来进行同步字判决。
11.根据权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海力，金海鹏，
申请(专利权)人：泰凌微电子上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：