智能終端及其高斯頻移鍵控信號(hào)的解調(diào)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能終端及其高斯頻移鍵控信號(hào) 的解調(diào)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 頻移鍵控（Frequency Shift Keying,FSK)是一種在中低速數(shù)據(jù)傳輸中廣泛應(yīng)用的 數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。
[0003] 高斯頻移鍵控（Gauss Frequency Shift Keying, GFSK)調(diào)制是將信號(hào)經(jīng)高斯低通 濾波器預(yù)調(diào)制濾波后，再進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制的數(shù)字調(diào)制方式。它在保持恒定幅度的同時(shí)，能 夠通過改變高斯低通濾波器的帶寬對(duì)信號(hào)的頻譜寬度進(jìn)行控制，具有恒幅包絡(luò)、功率譜集 中、頻譜較窄等無線通信系統(tǒng)所希望的特性，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、航海、航空等領(lǐng)域。
[0004] 高斯頻移鍵控信號(hào)在調(diào)制時(shí)涉及的主要參數(shù)有：BT指和調(diào)制指數(shù)。其中，BT指是 調(diào)制濾波器的帶寬（band width)和比特持續(xù)時(shí)間的乘積，是一種用來描述發(fā)射波形質(zhì)量的 參數(shù)；調(diào)制指數(shù)（Modulation Index)又稱為帶寬效率，其單位是bit/s/Hz，在由正弦信號(hào)進(jìn) 行的角度調(diào)制中，為峰值頻率偏移與正弦調(diào)制信號(hào)頻率之比。
[0005] 作為高斯頻移鍵控調(diào)制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，藍(lán)牙（Bluetooth)是一種支持如手機(jī)移 動(dòng)終端、掌上電腦（Personal Digital Assistant,PDA)、筆記本電腦等終端進(jìn)行短距離通信 的無線通信技術(shù)。藍(lán)牙的基本速率（Basic Rate)信號(hào)即為高斯頻移鍵控信號(hào)。
[0006] 以藍(lán)牙的基本速率信號(hào)為例的典型的高斯頻移鍵控信號(hào)在調(diào)制時(shí)，通?？梢圆捎?BT指為0. 5,調(diào)制指數(shù)為0. 3進(jìn)行調(diào)制，但在實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)制指數(shù)并不是確定的0. 3,而是 會(huì)在一個(gè)較大的范圍內(nèi)浮動(dòng)，例如〇. 28~0. 35都是有可能的。
[0007] 對(duì)于高斯頻移鍵控信號(hào)的常規(guī)解調(diào)方法包括相干解調(diào)和差分解調(diào)等，但現(xiàn)有的解 調(diào)方法都存在一定的缺陷。例如，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的相干解調(diào)方案，其受到頻偏的快速變 化，以及調(diào)制指數(shù)的不確定性影響較大；而對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的差分解調(diào)方案，雖然能夠其受 到頻率的快速變化，以及調(diào)制指數(shù)的不確定性的影響相對(duì)于相干解調(diào)方案來得小，但其接 收靈敏度會(huì)比相干解調(diào)方案低3~4dB。
[0008] 考慮到藍(lán)牙的基本速率信號(hào)的特點(diǎn)，其調(diào)制指數(shù)的不確定性較大，如前所述，會(huì)在 0. 28~0. 35的范圍內(nèi)浮動(dòng)，且相關(guān)協(xié)議規(guī)定限制了其頻率的快速變化以及由此導(dǎo)致的頻 偏較大。因此，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用差分解調(diào)方案對(duì)其進(jìn)行解調(diào)，但這也導(dǎo)致了其信號(hào)的有 效傳輸距離較短。
[0009] 如何消除或減小調(diào)制指數(shù)的不確定性以及頻率的快速變化帶來的影響，是采用相 干解調(diào)方案進(jìn)行高斯頻移鍵控信號(hào)解調(diào)時(shí)遇到的主要障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：在采用相干解調(diào)方案進(jìn)行高斯頻移鍵控信號(hào)解調(diào)時(shí)， 如何消除或減小調(diào)制指數(shù)的不確定性以及頻率的快速變化帶來的影響。
[0011] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種高斯頻移鍵控信號(hào)的解調(diào)方法，I 表示待解調(diào)數(shù)據(jù)， 9表示接收信號(hào)的相位真實(shí)值，表示接收信號(hào)的相位估計(jì)值，h表示調(diào) 制指數(shù)，π表示圓周率，包括：
[0012] 根據(jù)式和In i，將接收信號(hào)與在nT〈t〈 (η+3) Τ時(shí)間內(nèi)所有可能的信號(hào)模式進(jìn)行匹 配濾波，得出接收信號(hào)在nT〈t〈 (η+3) Τ時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形；
[0013] 根據(jù)接收信號(hào)在nT〈t〈 (η+3) Τ時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形，判斷出Ιη ;
[0014] 根據(jù)接收信號(hào)和接收信號(hào)在nT〈t〈 (η+3) Τ時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形，得出接收信號(hào) 在nT〈t〈 (η+3) Τ時(shí)間內(nèi)的最大相關(guān)值角度Λ θ η ;
[0015] 根據(jù)式、1"和Λ θη，通過以下公式計(jì)算出Α+1_:
[0017] 根據(jù)色+1和Ιη，循環(huán)執(zhí)行上述步驟，遞推得出全部待解調(diào)數(shù)據(jù)。
[0018] 可選的，通過以下步驟得出4和Ιη1的初值4、Ijnh:
[0019] 根據(jù)發(fā)射數(shù)據(jù)，得出InjPh;
[0020] 根據(jù)發(fā)射數(shù)據(jù)和接收信號(hào)，通過以下公式計(jì)算出&
[0022] 其中，r (t)表示接收信號(hào)。
[0023] 可選的，所述根據(jù)$和In i，將接收信號(hào)與在nT〈t〈(n+3)T時(shí)間內(nèi)所有可能的信號(hào) 模式進(jìn)行匹配濾波，得出接收信號(hào)在nT〈t〈 (η+3) T時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形具體是：將以下 形式表示的接收信號(hào)進(jìn)行匹配濾波：
[0025] 可選的，所述根據(jù)氣和In i，將接收信號(hào)與在nT〈t〈 (η+3) Τ時(shí)間內(nèi)所有可能的信號(hào) 模式進(jìn)行匹配濾波，得出接收信號(hào)在nT〈t〈 (η+3) Τ時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形具體是：通過以 下公式得出最佳匹配波形：
[0027] 其中，Vl(t)表示匹配信號(hào)，Γ表示最佳匹配波形，k表示接收信號(hào)在nT〈t〈(n+3) T時(shí)間內(nèi)所有可能的信號(hào)模式的數(shù)量。
[0028] 可選的，所述根據(jù)接收信號(hào)和接收信號(hào)在nT〈t〈 (η+3) T時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形， 得出接收信號(hào)在nT〈t〈(n+3)T時(shí)間內(nèi)的最大相關(guān)值角度△ θη具體是：根據(jù)以下公式得出 最大相關(guān)值角度Δ θ η :
[0030] 可選的，所述高斯頻移鍵控信號(hào)為藍(lán)牙的基本速率信號(hào)，發(fā)射數(shù)據(jù)為藍(lán)牙的同步 頭數(shù)據(jù)。
[0031] 可選的，所述高斯頻移鍵控信號(hào)的調(diào)制指數(shù)為0. 28~0. 35, BT指為0. 5,所述BT 指為帶寬和比特持續(xù)時(shí)間的乘積。
[0032] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種高斯頻移鍵控信號(hào)的解調(diào)裝 置，包括：匹配濾波單元、匹配判決單元、第一計(jì)算單元和第二計(jì)算單元；其中：
[0033] 匹配濾波單元，用于根據(jù)|"和In i，將接收信號(hào)與在nT〈t〈(n+3)T時(shí)間內(nèi)所有可能 的信號(hào)模式進(jìn)行匹配濾波，得出接收信號(hào)在nT〈t〈 (n+3) T時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形；
[0034] 匹配判決單元，用于在所述匹配濾波單元得出最佳匹配波形之后，根據(jù)接收信號(hào) 在nT〈t〈 (n+3) T時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形，判斷出In ;
[0035] 第一計(jì)算單元，用于在所述匹配濾波單元得出最佳匹配波形之后，根據(jù)接收信號(hào) 和接收信號(hào)在nT〈t〈 (n+3) T時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形，得出接收信號(hào)在nT〈t〈 (n+3) T時(shí)間內(nèi) 的最大相關(guān)值角度Δ θ n ;
[0036] 第二計(jì)算單元，用于在所述第一計(jì)算單元得出最大相關(guān)值角度△ θη之后，根據(jù) 之、.1。和Δ θη，通過以下公式計(jì)算出& :
[0038] 在所述第二計(jì)算單元計(jì)算出&+1之后，所述匹配濾波單元、匹配判決單元、第一計(jì) 算單元和第二計(jì)算單元循環(huán)進(jìn)行上述動(dòng)作，遞推得出全部待解調(diào)數(shù)據(jù)。
[0039] 可選的，還包括：初值計(jì)算單元，所述初值計(jì)算單元，用于根據(jù)發(fā)射數(shù)據(jù)，得出In i 和h，還用于根據(jù)發(fā)射數(shù)據(jù)和接收信號(hào)，通過以下公式計(jì)算出:
[0041] 其中，r(t)表示接收信號(hào)。
[0042] 可選的，所述匹配濾波單元根據(jù)民和In i，將接收信號(hào)與在nT〈t〈 (n+3) T時(shí)間內(nèi)所 有可能的信號(hào)模式進(jìn)行匹配濾波，得出接收信號(hào)在nT〈t〈 (n+3) T時(shí)間內(nèi)的最佳匹配波形具 體是：將以下形式表示的接收信號(hào)進(jìn)行匹配濾波：
[0044] 可選的，所述匹配濾波單元根據(jù)< 和1"1，將接收