[发明专利]一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法

说明书

本发明公开了一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法，在同步捕获阶段，利用帧头格式中信号重复的特点检测到帧头，经过两次频偏估计获得总的频偏估计值，并确定随后的接入码位置；在同步跟踪阶段，利用蓝牙信号采用GMSK恒包络调制的特性，基于信号发送的伪随机特性提出了一种频偏跟踪环路进行残留频偏的跟踪，最终使接收机能够正确地对频偏进行补偿，从而使得接收机可以采用准相干解调来提高GMSK信号的解调性能。本发明可以在大频偏、低信噪比的场景下实现信号的同步捕获，即使信噪比低至0dB，也可以获得正确的频偏估计值和抽样位置估计值，并且在捕获到信号后，可以不断跟踪信号频率，为信号的解调奠定基础。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法。

背景技术

相对于uncoded模式，蓝牙5.0 coded模式为延伸传输距离，对Preamble(以下简称帧头)部分和PDU部分的格式都进行了修改。Preamble部分由10段重复的“00111100”符号序列组成，PDU部分加入了码率为1/8或1/2的纠错编码。为此，需要有别于uncoded模式的接收方法，以提高接收机的灵敏度，延伸通信距离。如何能够在相同的发射功率条件下，解决因距离延伸接收信号强度下降、信噪比减低而影响接收机灵敏度的问题，是蓝牙5.0 coded模式面临的技术难点。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中，蓝牙接收机在5.0 coded模式下灵敏度差的问题，本发明提供一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法。

技术方案：一种蓝牙接收机coded模式下的高灵敏度接收方法，包括以下步骤：

步骤一、对接收信号进行采样，通过差分运算的方式检测出帧头，获得采样点差分求和运算结果；

步骤二、设总频偏估计值为 ，建立的组成：

（1）

其中，，T为码元传输周期，j可能取值-1、0、+1；

步骤三、分别假设j取值为-1、0、+1，对接收信号进行频偏补偿，得到三种频偏补偿结果；构建本地训练序列，，Ts为采样周期，表示发送信号；将本地训练序列分别与所述三种频偏补偿结果进行相关运算，取最大相关值对应的频偏补偿结果的j值，将j值带入式（1）中，得到总频偏估计值；

步骤四、确定接入码的起始位置；

步骤五、使用步骤三得到的总频偏估计值对接收信号进行频率补偿，对频率补偿后的信号进行误差检测得到残留频偏估计值，残留频偏估计值经过环路滤波器滤波后与总频偏估计值累加，更新总频偏估计值，利用更新后的总频偏估计值进行频率补偿，采用准相干解调法对频率补偿后的信号解调。

进一步地，步骤一中检测帧头的方法为：

令发送信号表示为，接收信号表示为，其中为加性高斯白噪声，为收发双方的频偏，设码元传输周期为T，每个码元传输周期的采样数为L，采样间隔为Ts=T/L，计算：

(2)

(3)

表示相隔8T时间的两个样值进行差分运算的结果,为中间参数,表示参与差分运算的样值数，定义检测指标为，

(4)

当检测指标超过门限时，认为接收信号中包含帧头信号，记录首次出现超门限的时刻。

进一步地，步骤三中，根据假设计算频偏补偿结果的方法为：

分别假设j取值为+1、-1、0，构建K长度的序列，