[發明專利]藍牙RSSI信號處理系統

有效

• 申請號: 202010770090.8
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111917496B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 喻應東
• 申請（專利權）人: 上海智向信息科技有限公司
• 主分類號: H04W4/80
• 分類號: H04W4/80;H04B17/318;H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

本發明公開了一種藍牙RSSI信號處理系統，在利用傳統的濾波算法的基礎上，結合低功耗藍牙芯片本身的特點，根據當前的參考頻段及非參考頻段間的信標廣播包信號差值，對頻段間的信號強度自動補償，通過各個頻段信號強度的細節區分和補償，使處理后的信標廣播包信號更加有利于改善定位效果，減少底層數據采集的波動，即使由于低功耗藍牙芯片的差異造成了各個頻段上信號強度有差異，也不會影響到實際的定位穩定性，降低了低功耗藍牙芯片出廠校驗的難度，為產品快速量產和降低成本具有較大的優勢；在同樣硬件和射頻性能，同樣定位算法機制的情況下，該藍牙RSSI信號處理系統可以極大的提高定位穩定性。

技術領域

本發明涉及藍牙技術，特別涉及一種藍牙RSSI信號處理系統。

背景技術

藍牙的便捷性以及全球認可度，使任何支持藍牙的設備都能通過配對流程與鄰近的其他設備連接，藍牙技術憑借其普遍性與簡潔性改變了設備之間的無線通信。由于其功耗與成本較低，藍牙在從高速汽車設備到復雜醫療設備等應用領域的發展過程中發揮著至關重要的作用。

藍牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信號強度指示)定位原理。根據定位端的不同，藍牙定位方式分為網絡側定位和終端側定位。基站和移動終端，一個定期發送信標(beacon)廣播包，另一個負責接收。接收方收到信標(beacon)廣播包后，會同時獲得接收信號強度指示(Received Signal Strength Indication，簡稱RSSI)。該信號強度指示與距離(基站和移動終端)有一定的關系。通過獲得RSSI值可以計算基站與移動終端之間的距離，再結合移動終端與多個基站之間的距離關系通過幾何運算可以獲得移動終端的位置。

傳統的信標(beacon)廣播包處理部分，直接獲取接收到的信標(beacon)廣播包對應的RSSI值，進行濾波處理，比如卡爾曼濾波，之后將濾波后的數據送到后端進行定位算法運算，獲得定位位置點。

低功耗藍牙(BLE)協議棧包含2部分：主機(Host)、控制器(Controller)。控制器部分包括：物理層(Physical Layer)，鏈路層(Link Layer)，主機控制接口層(HostController Interface)。物理層(Physical Layer)負責向物理信道發送或接收符合格式要求的數據流。低功耗藍牙的物理層工作于2.4GHz全球通用的免許可頻段(2400MHz～2483.5MHz)，共用40個頻道(廣播頻道3個，數據頻道37個)，頻道間隔為2MHz。低功耗藍牙廣播頻道為2402MHz(37)，2426MHz(38)，2480MHz(39)。

基于低功耗藍牙(BLE)芯片廣播包定位模式，發送信標(beacon)廣播包的一方每次會在藍牙的三個固定頻段(37，38，39)發送三個同樣的信標(beacon)廣播包，接收方也會在該三個頻段上輪巡掃描，每次數據接收可能來自不同的頻段，比如本次獲得的數據來之37頻段，接下來的一次可能來自39頻段。

理論上來說，芯片設計的時候，需要保證每個頻段信號保持一致，但在實際的芯片產品中，每家芯片公司設計的芯片在各個頻段上信號的一致性都有差別，因每個頻段信號差異導致接收方收到的信標(beacon)廣播包的RSSI的波動增加，影響了定位的穩定性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種藍牙RSSI信號處理系統，降低了低功耗藍牙(BLE)芯片出廠校驗的難度，在同樣硬件和射頻性能，同樣定位算法機制的情況下，可以極大的提高定位穩定性。

為解決上述技術問題，本發明提供的藍牙RSSI信號處理系統，其包括發廣播設備、接收設備；

所述發廣播設備，基于低功耗藍牙協議棧，在低功耗藍牙的37，38，39三個固定頻段，發送三個同樣的信標廣播包；