[发明专利]蓝牙和蓝牙低能耗系统中脏包的并行处理

说明书

本申请涉及蓝牙和蓝牙低能耗系统中脏包的并行处理。公开了用于并行处理接收信号以提高系统灵敏度的通信系统和方法。通常，该方法包括在第一解调器电路和第二解调器电路中并行解调调制信号。然后对第一解调信号和第二解调信号去白化，并对每个信号执行循环冗余码(CRC)校验。若去白化的第一解调信号通过了CRC校验，则包括在该信号中的第一包被发送到中央处理单元(CPU)用于进一步处理。若去白化的第二解调信号通过了CRC校验，且去白化的第一解调信号未通过，则包括在去白化的第二解调信号中的第二包被发射到CPU用于进一步处理。在一个实施例中，解调器电路之一是在相位域中操作且配置成使用最大似然序列估计的GFSK解调器。还描述了其他实施例。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.119(e)要求于2018年10月5日递交的美国临时专利申请序列号62/742,012的优先权的权益，该申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及通信系统，且更具体地说，涉及用于并行处理接收信号以提高信号灵敏度的蓝牙系统和方法。

背景

近年来，蓝牙技术已经从手机和个人电脑的标准功能扩展到各种各样的应用，包括IoT(物联网)系统和设备，如无线扬声器和耳机、汽车、可穿戴设备和医疗设备。蓝牙(BT)和蓝牙低能耗(BLE)在需要短距离无线发送短突发的数据的设备和系统中的应用是无与伦比的。

使用高斯频移键控(GFSK)调制的传统蓝牙系统的一个问题是，蓝牙技术联盟^TM建立的测试规范要求任何蓝牙接收机都能够接收如BT或BLE测试规范中规定的脏包(dirtypacket)(脏发射机或脏Tx)。简而言之，正如BT/BLE测试标准中规定的，在脏包中，调制指数随着时间的推移不断从一个脏包快速变化到下一个脏包。对于BT基本数据速率(BDR)，脏包的调制指数每20ms或每16个包向上/向下跳跃。对于蓝牙低能耗(BLE)，脏包的调制指数每50个包向上/向下跳跃。除了调制指数变化之外，载波频率偏移和符号(symbol)定时误差还被引入脏发射机配置文件(profile)中，以构造测试中使用的非理想脏信号，这些信号在规范限制内，但偏离理想情况。

一种可能的解决方案是使用被配置成使用最大似然序列估计(MLSE)算法的GFSK解调器，这可以提供改善的接收灵敏度。使用MLSE的GFSK解调器的缺点是，它需要非常精确的调制指数估计(通常在±2％以内)，以实现在灵敏度方面比传统的、非MLSE解调器有任何改善，而测试规范对发射机侧的GFSK调制指数没有严格的要求。对于BDR，所需的调制指数范围是从0.28至0.35。对于BLE系统，所需的调制指数范围是从0.45到0.55。因此，MLSE解调器需要调制指数估计电路。然而，由于训练序列的长度短，调制指数的每包估计(estimate)是不精确的，尤其是在接收机的灵敏度阈值附近。此外，如上所述，在脏包或脏TX中，调制指数随着时间的推移不断快速变化。因此，在最需要增加MLSE灵敏度的情况下，即对于脏包，它产生的结果不如传统的、启用非MLSE的解调器精确。

因此，需要一种通信系统及其操作方法，以提高接收灵敏度，该接收灵敏度不受对调制指数的精确估计的需求的限制。

概述

提供了一种通信系统及其操作方法，用于并行处理接收信号以提高系统的灵敏度。