一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)幀同步檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及帖同步檢測(cè)方法，尤其設(shè)及一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 術(shù)語(yǔ)解釋：
[0003] DUT:待測(cè)件。
[0004] BR:基本速率。
[0005] 邸R:增強(qiáng)型速率。
[0006] BLE:藍(lán)牙低功耗。
[0007] GFSK:高斯頻移鍵控調(diào)制。
[000引 DPSK:差分調(diào)相。
[0009] GUA畑:GFSK和DI^松間的保護(hù)間隔。
[0010] PREAMBLE:前導(dǎo)。
[0011] 藍(lán)牙(Bluetooth)協(xié)議，前后總共定義了巧巾速率，一種為BR(Basic Rate)速率，支 持1M速率，帖頭和負(fù)載部分都采用GFSK調(diào)制方式；一種是抓R化nhanced Data Rate),支持 2M和3M速率，帖頭部分仍采用GFSK調(diào)制方式，2M的時(shí)候負(fù)載采用pi/4-DQPSK調(diào)制方式，3M的 時(shí)候負(fù)載采用8DPSK調(diào)制方式，兩者皆為差分調(diào)相信號(hào)，即DPSK調(diào)制方式。后來(lái)的藍(lán)牙低功 耗(BLE)協(xié)議，支持1M速率，也采用GFSK調(diào)制方式，在物理層方面，與BR不同的是減少了帖包 格式的類(lèi)型，GFSK調(diào)制指數(shù)也做出了改變。圖1顯示了BR包的帖格式，圖2顯示了抓R包的帖 格式，兩者之間主要的不同之處除了數(shù)據(jù)負(fù)載采用的調(diào)制方式不同外，EDR包的帖格式上， GFSK和DPSK兩種調(diào)制信號(hào)之間，還加入了一個(gè)大約5us的保護(hù)間隔GUARD,圖2中的DPSK標(biāo) 示，包括了pi/4-DQPSK和8DPSK信號(hào)。圖3顯示了BLE帖包格式，與BR與抓R相比，簡(jiǎn)化了帖格 式的復(fù)雜度。
[0012] 藍(lán)牙協(xié)議是一種主從架構(gòu)的協(xié)議，一個(gè)主設(shè)備最高可W和同一微微網(wǎng)內(nèi)的屯個(gè)從 設(shè)備進(jìn)行通信。為了識(shí)別不同的設(shè)備間發(fā)送的信號(hào)，藍(lán)牙協(xié)議里定義了每個(gè)設(shè)備的MAC地 址，唯一識(shí)別此設(shè)備。如圖4所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，白點(diǎn)為主設(shè)備，黑點(diǎn)為從設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò) 中，其地址唯一。
[0013] 在信令測(cè)試模式下，除了公共的廣播包，綜測(cè)儀需要輸入DUT的48位MAC地址，才能 夠正確的識(shí)別所接收到信號(hào)為該DUT信號(hào)。早期的藍(lán)牙協(xié)議，在帖起始ACCESS CODE部分定 義了64位同步碼，即圖5中的SYNC WO畑，該碼由設(shè)備的唯一48位MAC地址生成，在帖最前部 分，定義4位的前導(dǎo)PREAM化E，其值為1010,或者0101，取決于同步碼的第一位為1或者為0， 如圖6所示。
[0014] 從圖6的BLE帖格式可W看出，藍(lán)牙BLE協(xié)議重新定義了帖格式，而且不管是任何業(yè) 務(wù)，其包的帖格式唯一。與早期版本類(lèi)似的是，BLE在帖起始部分定義了前導(dǎo)PREAMBLE,便于 設(shè)備在接收信號(hào)的時(shí)候做AGC調(diào)整，不同的是，BLE的PREAMBLE為8位，10101010或者 01010101。
[0015] 生產(chǎn)測(cè)試的時(shí)候，通常采用有線連接，將DUT連接到綜測(cè)儀。綜測(cè)儀為了能夠得到 精確的定時(shí)同步，需要獲得DUT的48位MAC地址，然后生成SYNC同步碼，與接收到的信號(hào)做相 關(guān)接收，由相關(guān)峰值來(lái)確定帖頭的起始位置。
[0016] 但市場(chǎng)上的藍(lán)牙DUT生產(chǎn)的時(shí)候，大多數(shù)并不直接標(biāo)明其MAC地址，而生產(chǎn)測(cè)試上， 又需要快速的知道該DUT發(fā)送信號(hào)的質(zhì)量好壞，在運(yùn)種測(cè)試場(chǎng)景需求下，設(shè)計(jì)一種不依賴于 MAC地址的帖同步方法，而且保證一定的同步精確度，就變得極為必要。
[0017] -種常見(jiàn)的通用的帖頭同步方法，直接檢測(cè)DUT輸入信號(hào)的功率大小，由輸入信號(hào) 相對(duì)功率的大小，確定帖起始位置。如圖7所示。該種方法僅能夠粗略確定帖起始位置，而且 由于實(shí)際中DUT發(fā)出信號(hào)起始部分，有時(shí)還表現(xiàn)一定平穩(wěn)的階躍信號(hào)，造成誤檢，如圖8所 示。此外，對(duì)于抓R信號(hào)，GFSK信號(hào)和DPSK信號(hào)之間，還有大約加 S的保護(hù)間隔，當(dāng)發(fā)送完GFSK 信號(hào)后，有些DUT會(huì)隨機(jī)的發(fā)送一些信號(hào)，不造成保護(hù)間隔內(nèi)信號(hào)功率睹然下降，有些DUT則 不發(fā)送任何信號(hào)，造成保護(hù)間隔內(nèi)信號(hào)功率會(huì)降落;大約加 S過(guò)后，DPSK信號(hào)功率又開(kāi)始上 升，如果僅僅依賴于相對(duì)功率的檢測(cè)法，此時(shí)，也會(huì)造成誤檢，如圖9所示。采用此種方法，雖 然采用修改相對(duì)功率大小值和增加對(duì)抓R信號(hào)保護(hù)間隔的識(shí)別，可W-定程度上降低帖起 始誤檢概率，但由于實(shí)際生產(chǎn)上DUT發(fā)出信號(hào)的多樣性，仍是會(huì)發(fā)生誤檢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè) 方法，不依賴于MAC地址，能保證一定的同步精確度。
[0019] 本發(fā)明提供了一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法，包括W下步驟：
[0020] S1、輸入信號(hào)；
[0021] S2、帖功率判斷粗同步；
[0022] S3、求相角；
[0023] S4、微分；
[0024] S5、濾波；
[0025] S6、消除初始頻偏，得到序列f (η);
[00%] S7、起始位置為η，每個(gè)符號(hào)時(shí)長(zhǎng)為T(mén)s，每5個(gè)GFSK符號(hào)進(jìn)行GFSK解調(diào)判決；
[0027] S8、如果找到"1010?；?01010"，則進(jìn)入下一步驟；如果找不到"1010?；?%1010"，則n = n+l并返回步驟S7;
[0028] S9、W (n+ (1 /3) *Ts)到(n+ (2/3) *Ts)的點(diǎn)為起始點(diǎn)，依次做5個(gè)符號(hào)的滑動(dòng)判決；
[0029] S10、判斷所有結(jié)果是否符合"1010?；?01010"，如果符合，則進(jìn)入下一步驟;如果 不符合，則n = n+l并返回步驟S7;
[0030] S11、判斷Wn為起始點(diǎn)的隨后一段信號(hào)相位是否為GFSK相位;如果為GFSK相位，貝U 進(jìn)入下一步驟;如果不為GFSK相位，則n = n+l并返回步驟S7;
[0031] S12、確認(rèn)帖起始為η;
[0032] S13、退出。
[0033] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S1中，測(cè)試儀接收到輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)射頻端的處 理，將有用信號(hào)搬移到基帶，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換為I路離散數(shù)字信號(hào)和Q路離散數(shù)字信號(hào)。
[0034] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟SI中，隨機(jī)的0、1比特流為原始發(fā)送數(shù)據(jù)，將原 始發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到編碼器進(jìn)行編碼并輸出矩形波到成形濾波器;成形濾波器對(duì)矩形波進(jìn)行 帶限輸出帶限后的波形;帶限后的波形經(jīng)高斯濾波器調(diào)制、積分器積分輸出cos(wct)和sin (Wet)正交的兩路載波信號(hào)，COS(Wet)和sin(Wet)正交的兩路載波信號(hào)疊加后輸入到射頻端 發(fā)送出去。
[0035] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，ang 1 e 0為求相角函數(shù)，0為微分函數(shù)，S (η)濾波函 an 數(shù)，sign()為判決函數(shù)，輸入信號(hào)為基帶I、Q兩路信號(hào)，由基帶I、Q兩路信號(hào)求相角，經(jīng)微分 和濾波后，進(jìn)行GFSK解調(diào)判決。
[0036] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，GFSK解調(diào)判決的表達(dá)式為
[0037] ;r(k) =sign(f 化了3))
[0038] 式中Ts為GFSK調(diào)制符號(hào)的周期，Hk)為第k個(gè)判決時(shí)刻的判決值。
[0039] 本發(fā)明的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)，并且不依賴于MAC 地址，能保證一定的同步精確度。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中藍(lán)牙協(xié)議的BR帖格式圖。
[0041] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中藍(lán)牙協(xié)議的邸R帖格式圖。
[0042] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中藍(lán)牙協(xié)議的BLE帖格式圖。
[0043] 圖4是現(xiàn)有技術(shù)中藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0044] 圖5是現(xiàn)有技術(shù)中早期藍(lán)牙帖ACCESS CODE格式圖。
[0045] 圖6是現(xiàn)有技術(shù)中早期藍(lán)牙PREAMBLE的取值圖。
[0046] 圖7是現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)輸入信號(hào)功率大小確定帖起始的示意圖。
[0047] 圖8是現(xiàn)有技術(shù)中DUT帖前有平穩(wěn)階躍信號(hào)造成誤檢的示意圖。
[004引圖9是現(xiàn)有技術(shù)中邸R信號(hào)GFSK與DPSK保護(hù)間隔造成誤檢的示意圖。
[0049] 圖10是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法中GFSK調(diào)制發(fā)送框圖。
[0050] 圖11是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法中GFSK解調(diào)框圖。
[0051] 圖12是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法中GFSK解調(diào)判決示意圖。
[0052] 圖13是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法中輸入為隨機(jī)噪聲相位 下誤檢示意圖。
[0053] 圖14是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法中取Ts的時(shí)長(zhǎng)做判決 的示意圖。
[0化4]圖15是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法中抓R信號(hào)GFSK、GUA畑和 DPSK結(jié)合處相位示意圖。
[0055] 圖16是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法中GFSK和DPSK信號(hào)的相 位差別示意圖。
[0056] 圖17是本發(fā)明一種無(wú)線綜測(cè)儀藍(lán)牙信號(hào)帖同步檢測(cè)方法的整體流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057]下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步