[发明专利]一种低功耗蓝牙基带接收方法

说明书

本发明提供了一种低功耗蓝牙基带接收方法，属于无线通信技术领域。本发明首先对数字基带信号进行低通滤波处理，并对滤波后的信号进行初始固定增益调整；之后通过计算固定增益调整后的数字基带信号的平均功率估计值来检测GFSK信号的起始位置；还基于平均功率估计值进行动态数字增益计算和调整；在GFSK信号解调后进行滑动平均滤波和下采样合并；最后利用当前GFSK解调的相位误差估计值对下一GFSK信号的相位误差进行校正。通过本发明的数字增益调整过程，能够实现数字基带信号的准确、高效接收，增强数据传输的稳定性和可靠性；此外，还能够提高接收性能。

技术领域

本发明提供了一种低功耗蓝牙基带接收方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

低功耗蓝牙技术目前是全球最热门的短距离无线通信技术之一，具有良好的市场应用前景。虽然低功耗蓝牙具有功耗低、延时低、成本低等优点，但低功耗蓝牙的抗噪声能力较弱、对外界干扰敏感、传输距离较短等缺点制约着低功耗蓝牙的进一步发展，在通信环境恶劣的场景下进行应用和推广时低功耗蓝牙的通信效果也受到很大的影响。

低功耗蓝牙主要采用GFSK作为调制方式，并且基于GFSK调制进行接收机的设计。高斯频移键控GFSK(Gauss Frequency Shift Keying)以其功率谱集中、能抑制带外辐射、压缩信号功率和容易实现等特点，被广泛应用于无线移动通信领域中。基于GFSK调制的接收机在接收时通过模数转换和下变频将模拟高频信号转化为数字基带信号，由于低功耗蓝牙技术对噪声干扰敏感，数据传输的稳定性和可靠性较差；此外接收机的接收性能受到噪声干扰影响较大，导致接收到的有用信息较少。目前的解决方案为对数字基带信号进行滤波处理和固定增益调整，但对数字基带信号采用固定增益进行调整，会导致信号在增益调整后的解调过程出现错误，与发送方的信号不一致，影响传输的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低功耗蓝牙基带接收方法，以解决对基带信号进行固定增益调整导致的解调过程信号出现错误、影响传输可靠性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种低功耗蓝牙基带接收方法，包括如下步骤：1)对接收到的数字基带信号进行预处理，得到预处理后信号及预处理后信号的初始固定数字增益；

2)按照第一设定窗长，对预处理后的信号进行滑动窗口平均处理，计算各个滑动窗口的平均功率，并与表示接收功率上限的目标功率进行比较，确定对应滑动窗口的数字增益：

若当前滑动窗口的平均功率低于目标功率，且当前滑动窗口的平均功率与目标功率的比值低于最小数字增益与初始固定数字增益之比的平方，则对应滑动窗口的动态数字增益为最小数字增益；若当前滑动窗口的平均功率低于目标功率，且当前滑动窗口的平均功率与上一滑动窗口的平均功率的比值大于2或小于1/2，则当前滑动窗口的动态数字增益系数为当前滑动窗口的平均功率与目标功率的比值再开方后的结果的倒数，当前滑动窗口的动态数字增益为当前滑动窗口的动态数字增益系数与初始固定数字增益的积；

3)根据各个滑动窗口的动态数字增益对相应滑动窗口内的信号进行增益调整，得到增益调整后信号；

4)对增益调整后信号进行解调，得到解调后信号。

受接收机模数转换位宽限制，接收机允许的最大功率即为目标功率，因此对于滑动窗口的平均功率小于目标功率的情况，需要根据滑动窗口的平均功率与目标功率的具体数值，调整滑动窗口内的信号以增强接收效果，并使其不超过接收机的最大接收能力。当前滑动窗口的平均功率与目标功率的比值为功率调整量，最小数字增益与初始固定数字增益的比值为单次最小幅度增益调整量，若功率调整量低于单次最小幅度增益调整量的平方，说明此时数字增益应当取最小值，即为最小数字增益。通过本发明的动态数字增益调整过程，能够实现数字基带信号的准确、高效接收，增强数据传输的稳定性和可靠性。

进一步地，在上述低功耗蓝牙基带接收方法中，步骤2)中若当前滑动窗口的平均功率超过目标功率，则当前滑动窗口的动态数字增益为初始固定数字增益。