[發(fā)明專利]一種藍(lán)牙低功耗多相位頻移鍵控調(diào)制、解調(diào)方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011271704.4
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112398770B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐斌
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中感微電子有限公司
• 主分類號: H04L27/12
• 分類號: H04L27/12;H04L27/14;H04W4/80
• 代理公司: 北京億騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

本發(fā)明實施例提供一種藍(lán)牙低功耗多相位頻移鍵控調(diào)制/解調(diào)方法及其設(shè)備，該方法包括將輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流分組，每組包含多個比特；將二進(jìn)制數(shù)據(jù)流映射為相位序列，其中，一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)組通過格雷編碼被映射為預(yù)定相位集之中的一個相位；利用預(yù)設(shè)的頻率波形積分得到的相位波形,將相位序列調(diào)制為相位信號。基于該相位信號獲得的基帶信號，用于藍(lán)牙低功耗信號傳輸時，可以在提高BLE無線傳輸速率的同時，保持較高的功率放大效率、較低的解調(diào)復(fù)雜度、及較高的抗多路徑干擾的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種藍(lán)牙低功耗多相位頻移鍵控多相位頻移鍵控調(diào)制、解調(diào)方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是智能時代的基礎(chǔ)，無線連接技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種無線連接技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，如藍(lán)牙低功耗技術(shù)(BLE:Bluetooth?Low?Energy)。BLE不僅在物聯(lián)網(wǎng)無線連接領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，藍(lán)牙低功耗音頻(BLE?Audio)還將給人們帶來更低功耗更低成本及更高質(zhì)量的無線音頻服務(wù)。但是，BLE的最大傳輸速率只有2Mbps，限制了無線傳輸速率或無線音頻質(zhì)量的進(jìn)一步提高，尤其是，高分辨率音頻的無線傳輸和設(shè)備固件更新需要的高速數(shù)據(jù)傳輸。為了提高BLE無線傳輸速率，可以降低BLE所采用的高斯頻移鍵控(GFSK:Gaussian?Frequency?Shift?Keying)調(diào)制的符號周期。但是，符號周期越短，受多路徑干擾的影響越大，遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)男阅茉讲睢Ｒ部梢钥紤]采用經(jīng)典藍(lán)牙(Classic?Bluetooth)所用的差分相移鍵控(DPSK:Differential?Phase?Shift?Keying)調(diào)制，或者，采用多載波調(diào)制技術(shù)，以提高無線傳輸速率。但是，DPSK調(diào)制信號和多載波調(diào)制信號都跟BLE恒定包絡(luò)信號不同，具有較高的峰均功率比。高峰均功率比的信號對功率放大器的線性度要求很高，因而實現(xiàn)復(fù)雜度高且功率效率低，不適合對功耗效率要求很高的BLE應(yīng)用。還可以采用多階頻移鍵控(MFSK:M_ary?FSK)調(diào)制，但是，MFSK解調(diào)復(fù)雜度高，解調(diào)性能差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種藍(lán)牙低功耗多相位頻移鍵控調(diào)制、解調(diào)方法及設(shè)備，在提高BLE無線傳輸速率的同時，保持較高的功率放大效率、較低的解調(diào)復(fù)雜度、及較高的抗多路徑干擾的性能。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為，一方面提供一種藍(lán)牙低功耗多相位頻移鍵控調(diào)制方法，包括:

將輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流分組，每組包含多個比特；將所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)流映射為相位序列，其中，一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)組通過格雷編碼被映射為預(yù)定相位集之中的一個相位；

利用預(yù)設(shè)的頻率波形積分得到的相位波形，將所述相位序列調(diào)制為相位信號；

所述相位波形的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，所述預(yù)設(shè)的頻率波形的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

w(t)為d次方根余弦脈沖，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，T為符號周期，T₁、T₂為預(yù)設(shè)的符號周期內(nèi)時間分段值，T₀為脈沖持續(xù)時間，且T₀＝T₂-T₁，d為大于0的實數(shù)，π為圓周率，cos()為余弦函數(shù)，t為時間。

優(yōu)選地，T₁＝T-T₂。

優(yōu)選地，所述相位信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

且，相位序列{θ_k}和相位信號滿足的關(guān)系為

其中，p(t)為相位波形，T為符號周期，t為時間，k為相位符號的序號。