【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于藍牙信號，尤其涉及一種藍牙信號瞬時頻偏估計的方法。
技術介紹
1、藍牙是一種工作于2.4ghz頻段的無線短距離通信標準，主要應用于低速近距離的數據傳輸，在藍牙的通信過程中，頻偏估計是一個重要的技術環節。頻偏可能由多種因素引起，如發射端和接收端的本地晶振頻率偏差、多徑效應、多普勒頻移等。在藍牙系統中，頻偏的存在會導致接收到的信號相位出現偏差，進而影響解調性能，甚至可能導致通信失敗。為了解決這個問題，藍牙系統需要采用頻偏估計技術來估計并補償頻偏。現有方案中大多通過分析接收到的信號特性來實現藍牙信號的頻偏估計，現行方案中大多采用信號的自相關性或互相關算法來估計頻偏。
2、現行方案中主要采用通過對接收端接收到的同位碼字段做相關算法來求取頻偏，而藍牙信號的同位碼字段相較于整個藍牙信號的數據長度而言是十分有限的，在計算頻偏的過程中取同位碼與本地同位碼求共軛后的均值對頻偏進行估計，這里的采用的數據相對與藍牙信號的數據點數是偏小的，且在頻偏估計的過程中并未能夠得到藍牙信號瞬時的頻偏估計。因此同位碼部分的頻偏作為整個藍牙信號的頻偏是存在著一定程度上的精度誤差。在藍牙系統中，也存在著頻率漂移以及硬件穩定的問題，導致現有技術的頻偏估計精度不夠。
技術實現思路
1、針對上述現有技術中存在的問題，本專利技術提供了一種藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，本專利技術要解決的技術問題是提供如何提高藍牙信號的頻偏估計精度。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種藍牙信號瞬時頻偏估
3、步驟s1：藍牙信號接收端接收到藍牙時域信號，并對其進行處理；
4、步驟s2：采用算法對處理后的藍牙時域信號同步進行粗頻偏f1的求取和藍牙信號data字段的尋找；
5、步驟s3：利用粗頻偏f1對藍牙信號data字段進行粗補償；
6、步驟s4：對粗補償后的藍牙信號data字段進行相位提取，然后求取出相位信號的上下包絡；
7、步驟s5：基于上下包絡提取藍牙信號相位的基線，然后對基線求取微分；
8、步驟s6：利用微分求得藍牙信號data字段的瞬時頻率偏差；
9、步驟s7：進行粗頻偏f1和瞬時頻率偏差的求和，得到瞬時頻偏估計值。
10、進一步的，所述步驟s1中，處理后的藍牙時域信號表示為：
11、；
12、其中，y為處理后的藍牙時域信號；t為采樣時間；pi為自然數π；f為藍牙信號頻率；為頻偏，其中，，為粗頻偏，freq_off為瞬時頻率偏差，這里為未知量。
13、進一步的，步驟s2中，采用算法對處理后的藍牙時域信號同步粗頻偏f1的求取和藍牙信號data字段的尋找具體包括：
14、藍牙信號由前導碼、同位碼、data字段構成；前導碼和同位碼共有40位數據，而其中的內容是已知的，可由此生成本地碼的相位信號local_dphsae(t)；
15、然后對步驟s1處理后的藍牙信號每40位數據進行相位求取得到實際接收到的碼元相位信號：
16、=arctan()；
17、接下來對本地碼相位信號與實際接收到的碼元相位信號進行相關計算，得到相關函數corr(n)：
18、corr(n)=local_dphsae(t)conj()；
19、然后找到相關函數corr(n)的峰值位置index；
20、此時的峰值位置index即表示藍牙信號前導碼的第一位，然后可由藍牙幀結構定位到藍牙信號的data字段的起始位，并且可由此時的index利用頻偏與相位的關系得出粗頻偏f1：
21、f1=()-local_dphsae(t))/40。
22、進一步的，步驟s3，進行粗頻偏補償時，將乘以，得到粗頻偏補償后的信號，過濾掉f1，粗頻偏補償后信號中，頻偏僅剩freq_off；
23、進一步的，所述步驟s4中，采用如下公式進行相位提取：
24、=arctan()；
25、其中，phase為粗補償后的藍牙信號data字段的相位。
26、進一步的，所述步驟s4中，提取的上下包絡為：
27、；
28、其中，high為上包絡；low為下包絡；velope為求取上下包絡的函數；velope求取上包絡時，為對信號加窗求取局部極大值點，然后進行插值所得，velope求取下包絡時，為加窗求取局部極小值點，然后進行插值所得。
29、進一步的，所述步驟s5中，基線為：
30、；
31、其中，base為藍牙信號相位的基線，即采用上下包絡求取均值的方法獲取基線。
32、進一步的，所述步驟s6中，求得瞬時頻率偏差為：
33、；
34、其中，freq_off為瞬時頻率偏差；diff為對藍牙信號相位的基線求微分的函數。
35、本專利技術一種藍牙信號瞬時頻偏估計的方法通過求取藍牙數據字段相位基線的微分，進而得到瞬時頻率偏差，結合藍牙信號的特點，結合瞬時頻率偏差與粗頻偏估計作為整個信號的瞬時頻偏估計，能夠應對藍牙信號中得頻率漂移以及相應的硬性能不穩定的問題，并能夠顯著提升對藍牙信號的頻偏估計精度。
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1.一種藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟S1中，處理后的藍牙時域信號表示為：
3.根據權利要求2所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟S3中，進行粗頻偏補償時，將乘以，得到粗頻偏補償后的信號。
4.根據權利要求3所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟S4中，采用如下公式進行相位提取：
5.根據權利要求4所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟S4中，提取的上下包絡為：
6.根據權利要求5所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟S5中，基線為：
7.根據權利要求6所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟S6中，求得瞬時頻率偏差為：
【技術特征摘要】
1.一種藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟s1中，處理后的藍牙時域信號表示為：
3.根據權利要求2所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的方法，其特征在于，所述步驟s3中，進行粗頻偏補償時，將乘以，得到粗頻偏補償后的信號。
4.根據權利要求3所述的藍牙信號瞬時頻偏估計的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴圓強，樂磊，劉濤，許根泉，
申請(專利權)人：蘇州賽邁測控技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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