[发明专利]一种蓝牙信号的DPSK快速调制方法

说明书

本发明提供一种蓝牙信号的DPSK快速调制方法，包括以下步骤：步骤S1，获得DPSK调制中差分相位编码后的有效增益和干扰增益，并分别存储在缓冲区，以获得脉冲成型波形数据的缓存表；步骤S2，通过所述脉冲成型波形数据的缓存表的查表索引，进行查表获得脉冲成型后的输出波形；步骤S3，输出经过了DPSK调制的脉冲成型后的输出波形。本发明通过对蓝牙信号的DPSK调制所有可能的脉冲成型后的输出波形数据进行缓存，然后通过查表的方式进行脉冲成型，可以将复杂的移位相乘运算转换为简单的相加，有效提升了EDR的蓝牙信号的调制速度，降低了系统复杂度，并大幅度节约时间。

技术领域

本发明涉及一种蓝牙信号的调制方法，尤其涉及一种蓝牙信号的DPSK快速调制方法。

背景技术

蓝牙协议2.0新增加了EDR(Enhanced Data Rate)，支持2M和3M速率，其中帧头使用GFSK调制，2M的时候有效载荷采用π/4-DQPSK调制，3M的时候有效载荷采用8DPSK调制；这两者皆为差分调相信号，即DPSK调制方式。图2显示了蓝牙信号中EDR包的帧格式，EDR包的帧格式上，GFSK和DPSK两种调制信号之间，加入了一个大约5us的保护间隔GUARD，图2中的DPSK标示，包括了π/4-DQPSK和8DPSK信号。

在蓝牙IQ信号产生过程中主要涉及了接入码、包头比特数据产生和GFSK调制，由于接入码和包头最多为126个比特，因此在处理过程中占用的时间不多。因此这里主要分析有效载荷DPSK调制。在进行DPSK符号映射后，由于基带信号的频谱范围比较宽，在DPSK映射之后要先进行脉冲成型滤波，以减少码间干扰，并降低带外辐射以满足频谱要求，提高频谱利用率。

对于蓝牙DPSK调制IQ信号的产生过程如图3所示。首先输入的串行二进制有效载荷先通过串并转换分成奇偶两路，然后两路信号经过差分相位编码将比特信息与DPSK星座点的位置信息相对应，输出正交的I、Q两路信号。相位映射后的信号还是脉冲信号，具有大量的高频分量，不适合在信道上传输。因此需要进行成型滤波。成型滤波后，信号频谱发生变化，高频部分被抑制掉，并且避免信号间串扰，以减小误码率。RRC成型滤波器的频率响应可以表示如下：其中蓝牙协议中定义的RRC滤波器的滚降系数β＝0.4，调制后信号带宽为(1+β)/(2T)，符号时长T＝1μs。通过傅里叶反变换，可以很容易得到滤波器的时域响应h(t)。在实际处理中可以使用MATLAB工具根据RRC滤波器的参数获得离散的滤波器系数h(n),0≤n≤L-1，L为脉冲成型滤波器阶数。

因此DPSK基带调制涉及到的主要模块包括差分相位编码、内插器以及成型滤波器。由图3所示，成型滤波后IQ数据分别乘以cos(w_ct)和sin(w_ct)两路载波信号，sin()和cos()为求信号的正余弦值。两路信号叠加后输入到射频端发送出去。其中成型滤波器涉及到大量的移位相乘运算，复杂的算法提高了系统的复杂度，降低了信号产生的速度，不利于成本的降低。

并且在生产测试的时候，通常需要综测仪按照协议产生蓝牙信号，对DUT进行误包率或者误码率的测试。在实际测试中需要对不同蓝牙包类型在支持的最大有效载荷长度的情况下进行测试，而EDR蓝牙最长的有效载荷为1021Byte，进行DPSK调制会耗费大量的时间，因此，如何设计一种针对蓝牙信号的快速完成DPSK调制的方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提高一种能够提升蓝牙信号的调制速度，降低了系统复杂度，并节约时间的DPSK快速调制方法。

对此，本发明提供一种蓝牙信号的DPSK快速调制方法，包括以下步骤：

步骤S1，获得DPSK调制中差分相位编码后的有效增益和干扰增益，并分别存储在缓冲区，以获得脉冲成型波形数据的缓存表；

步骤S2，通过所述脉冲成型波形数据的缓存表的查表索引，进行查表获得脉冲成型后的输出波形；