智能終端及其高斯頻移鍵控信號的解調方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信技術領域，特別是涉及一種智能終端及其高斯頻移鍵控信號 的解調方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 頻移鍵控（Frequency Shift Keying,FSK)是一種在中低速數據傳輸中廣泛應用的 數字調制技術，其利用載波的頻率變化來傳遞數字信息。
[0003] 高斯頻移鍵控（Gauss Frequency Shift Keying, GFSK)調制是將信號經高斯低通 濾波器預調制濾波后，再進行頻移鍵控調制的數字調制方式。它在保持恒定幅度的同時，能 夠通過改變高斯低通濾波器的帶寬對信號的頻譜寬度進行控制，具有恒幅包絡、功率譜集 中、頻譜較窄等無線通信系統所希望的特性，廣泛應用于移動通信、航海、航空等領域。
[0004] 高斯頻移鍵控信號在調制時涉及的主要參數有：BT指和調制指數。其中，BT指是 調制濾波器的帶寬（band width)和比特持續時間的乘積，是一種用來描述發射波形質量的 參數；調制指數（Modulation Index)又稱為帶寬效率，其單位是bit/s/Hz，在由正弦信號進 行的角度調制中，為峰值頻率偏移與正弦調制信號頻率之比。
[0005] 作為高斯頻移鍵控調制技術的實際應用，藍牙（Bluetooth)是一種支持如手機移 動終端、掌上電腦（Personal Digital Assistant,PDA)、筆記本電腦等終端進行短距離通信 的無線通信技術。藍牙的基本速率（Basic Rate)信號即為高斯頻移鍵控信號。
[0006] 以藍牙的基本速率信號為例的典型的高斯頻移鍵控信號在調制時，通常可以采用 BT指為0. 5,調制指數為0. 3進行調制，但在實際應用中，調制指數并不是確定的0. 3,而是 會在一個較大的范圍內浮動，例如〇. 28~0. 35都是有可能的。
[0007] 對于高斯頻移鍵控信號的常規解調方法包括相干解調和差分解調等，但現有的解 調方法都存在一定的缺陷。例如，對于現有技術中的相干解調方案，其受到頻偏的快速變 化，以及調制指數的不確定性影響較大；而對于現有技術中的差分解調方案，雖然能夠其受 到頻率的快速變化，以及調制指數的不確定性的影響相對于相干解調方案來得小，但其接 收靈敏度會比相干解調方案低3~4dB。
[0008] 考慮到藍牙的基本速率信號的特點，其調制指數的不確定性較大，如前所述，會在 0. 28~0. 35的范圍內浮動，且相關協議規定限制了其頻率的快速變化以及由此導致的頻 偏較大。因此，現有技術中通常采用差分解調方案對其進行解調，但這也導致了其信號的有 效傳輸距離較短。
[0009] 如何消除或減小調制指數的不確定性以及頻率的快速變化帶來的影響，是采用相 干解調方案進行高斯頻移鍵控信號解調時遇到的主要障礙。

【發明內容】

[0010] 本發明解決的技術問題是：在采用相干解調方案進行高斯頻移鍵控信號解調時， 如何消除或減小調制指數的不確定性以及頻率的快速變化帶來的影響。
[0011] 為了解決上述技術問題，本發明實施例提供一種高斯頻移鍵控信號的解調方法，I 表示待解調數據， 9表示接收信號的相位真實值，表示接收信號的相位估計值，h表示調 制指數，π表示圓周率，包括：
[0012] 根據式和In i，將接收信號與在nT〈t〈 (η+3) Τ時間內所有可能的信號模式進行匹 配濾波，得出接收信號在nT〈t〈 (η+3) Τ時間內的最佳匹配波形；
[0013] 根據接收信號在nT〈t〈 (η+3) Τ時間內的最佳匹配波形，判斷出Ιη ;
[0014] 根據接收信號和接收信號在nT〈t〈 (η+3) Τ時間內的最佳匹配波形，得出接收信號 在nT〈t〈 (η+3) Τ時間內的最大相關值角度Λ θ η ;
[0015] 根據式、1"和Λ θη，通過以下公式計算出Α+1_:
[0017] 根據色+1和Ιη，循環執行上述步驟，遞推得出全部待解調數據。
[0018] 可選的，通過以下步驟得出4和Ιη1的初值4、Ijnh:
[0019] 根據發射數據，得出InjPh;
[0020] 根據發射數據和接收信號，通過以下公式計算出&
[0022] 其中，r (t)表示接收信號。
[0023] 可選的，所述根據$和In i，將接收信號與在nT〈t〈(n+3)T時間內所有可能的信號 模式進行匹配濾波，得出接收信號在nT〈t〈 (η+3) T時間內的最佳匹配波形具體是：將以下 形式表示的接收信號進行匹配濾波：
[0025] 可選的，所述根據氣和In i，將接收信號與在nT〈t〈 (η+3) Τ時間內所有可能的信號 模式進行匹配濾波，得出接收信號在nT〈t〈 (η+3) Τ時間內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，Γ表示最佳匹配波形，k表示接收信號在nT〈t〈(n+3) T時間內所有可能的信號模式的數量。
[0028] 可選的，所述根據接收信號和接收信號在nT〈t〈 (η+3) T時間內的最佳匹配波形， 得出接收信號在nT〈t〈(n+3)T時間內的最大相關值角度△ θη具體是：根據以下公式得出 最大相關值角度Δ θ η :
[0030] 可選的，所述高斯頻移鍵控信號為藍牙的基本速率信號，發射數據為藍牙的同步 頭數據。
[0031] 可選的，所述高斯頻移鍵控信號的調制指數為0. 28~0. 35, BT指為0. 5,所述BT 指為帶寬和比特持續時間的乘積。
[0032] 為了解決上述技術問題，本發明實施例還提供一種高斯頻移鍵控信號的解調裝 置，包括：匹配濾波單元、匹配判決單元、第一計算單元和第二計算單元；其中：
[0033] 匹配濾波單元，用于根據|"和In i，將接收信號與在nT〈t〈(n+3)T時間內所有可能 的信號模式進行匹配濾波，得出接收信號在nT〈t〈 (n+3) T時間內的最佳匹配波形；
[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，根據接收信號 在nT〈t〈 (n+3) T時間內的最佳匹配波形，判斷出In ;
[0035] 第一計算單元，用于在所述匹配濾波單元得出最佳匹配波形之后，根據接收信號 和接收信號在nT〈t〈 (n+3) T時間內的最佳匹配波形，得出接收信號在nT〈t〈 (n+3) T時間內 的最大相關值角度Δ θ n ;
[0036] 第二計算單元，用于在所述第一計算單元得出最大相關值角度△ θη之后，根據 之、.1。和Δ θη，通過以下公式計算出& :
[0038] 在所述第二計算單元計算出&+1之后，所述匹配濾波單元、匹配判決單元、第一計 算單元和第二計算單元循環進行上述動作，遞推得出全部待解調數據。
[0039] 可選的，還包括：初值計算單元，所述初值計算單元，用于根據發射數據，得出In i 和h，還用于根據發射數據和接收信號，通過以下公式計算出:
[0041] 其中，r(t)表示接收信號。
[0042] 可選的，所述匹配濾波單元根據民和In i，將接收信號與在nT〈t〈 (n+3) T時間內所 有可能的信號模式進行匹配濾波，得出接收信號在nT〈t〈 (n+3) T時間內的最佳匹配波形具 體是：將以下形式表示的接收信號進行匹配濾波：
[0044] 可選的，所述匹配濾波單元根據< 和1"1，將接收