[發明專利]一種藍牙信號的DPSK快速調制方法

有效

• 申請號: 201710035135.5
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106878215B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 吳帥;周英;吳建兵;劉海溶;蔣蕪
• 申請（專利權）人: 深圳市極致匯儀科技有限公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/20
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 溫玉珍

本發明提供一種藍牙信號的DPSK快速調制方法，包括以下步驟：步驟S1，獲得DPSK調制中差分相位編碼后的有效增益和干擾增益，并分別存儲在緩沖區，以獲得脈沖成型波形數據的緩存表；步驟S2，通過所述脈沖成型波形數據的緩存表的查表索引，進行查表獲得脈沖成型后的輸出波形；步驟S3，輸出經過了DPSK調制的脈沖成型后的輸出波形。本發明通過對藍牙信號的DPSK調制所有可能的脈沖成型后的輸出波形數據進行緩存，然后通過查表的方式進行脈沖成型，可以將復雜的移位相乘運算轉換為簡單的相加，有效提升了EDR的藍牙信號的調制速度，降低了系統復雜度，并大幅度節約時間。

技術領域

本發明涉及一種藍牙信號的調制方法，尤其涉及一種藍牙信號的DPSK快速調制方法。

背景技術

藍牙協議2.0新增加了EDR(Enhanced Data Rate)，支持2M和3M速率，其中幀頭使用GFSK調制，2M的時候有效載荷采用π/4-DQPSK調制，3M的時候有效載荷采用8DPSK調制；這兩者皆為差分調相信號，即DPSK調制方式。圖2顯示了藍牙信號中EDR包的幀格式，EDR包的幀格式上，GFSK和DPSK兩種調制信號之間，加入了一個大約5us的保護間隔GUARD，圖2中的DPSK標示，包括了π/4-DQPSK和8DPSK信號。

在藍牙IQ信號產生過程中主要涉及了接入碼、包頭比特數據產生和GFSK調制，由于接入碼和包頭最多為126個比特，因此在處理過程中占用的時間不多。因此這里主要分析有效載荷DPSK調制。在進行DPSK符號映射后，由于基帶信號的頻譜范圍比較寬，在DPSK映射之后要先進行脈沖成型濾波，以減少碼間干擾，并降低帶外輻射以滿足頻譜要求，提高頻譜利用率。

對于藍牙DPSK調制IQ信號的產生過程如圖3所示。首先輸入的串行二進制有效載荷先通過串并轉換分成奇偶兩路，然后兩路信號經過差分相位編碼將比特信息與DPSK星座點的位置信息相對應，輸出正交的I、Q兩路信號。相位映射后的信號還是脈沖信號，具有大量的高頻分量，不適合在信道上傳輸。因此需要進行成型濾波。成型濾波后，信號頻譜發生變化，高頻部分被抑制掉，并且避免信號間串擾，以減小誤碼率。RRC成型濾波器的頻率響應可以表示如下：其中藍牙協議中定義的RRC濾波器的滾降系數β＝0.4，調制后信號帶寬為(1+β)/(2T)，符號時長T＝1μs。通過傅里葉反變換，可以很容易得到濾波器的時域響應h(t)。在實際處理中可以使用MATLAB工具根據RRC濾波器的參數獲得離散的濾波器系數h(n),0≤n≤L-1，L為脈沖成型濾波器階數。

因此DPSK基帶調制涉及到的主要模塊包括差分相位編碼、內插器以及成型濾波器。由圖3所示，成型濾波后IQ數據分別乘以cos(w_ct)和sin(w_ct)兩路載波信號，sin()和cos()為求信號的正余弦值。兩路信號疊加后輸入到射頻端發送出去。其中成型濾波器涉及到大量的移位相乘運算，復雜的算法提高了系統的復雜度，降低了信號產生的速度，不利于成本的降低。

并且在生產測試的時候，通常需要綜測儀按照協議產生藍牙信號，對DUT進行誤包率或者誤碼率的測試。在實際測試中需要對不同藍牙包類型在支持的最大有效載荷長度的情況下進行測試，而EDR藍牙最長的有效載荷為1021Byte，進行DPSK調制會耗費大量的時間，因此，如何設計一種針對藍牙信號的快速完成DPSK調制的方法就顯得尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是需要提高一種能夠提升藍牙信號的調制速度，降低了系統復雜度，并節約時間的DPSK快速調制方法。

對此，本發明提供一種藍牙信號的DPSK快速調制方法，包括以下步驟：

步驟S1，獲得DPSK調制中差分相位編碼后的有效增益和干擾增益，并分別存儲在緩沖區，以獲得脈沖成型波形數據的緩存表；

步驟S2，通過所述脈沖成型波形數據的緩存表的查表索引，進行查表獲得脈沖成型后的輸出波形；