[发明专利]一种低功耗蓝牙LE Coded PHY的数据包检测方法

权利要求书

1.一种低功耗蓝牙LE Coded PHY的数据包检测方法。其特征在于包括四个步骤：

步骤1、接收信号采用过采样，在相位域，计算接收信号的相位差分序列与本地序列的相关值，观测该相关值的信号特征，检测数据包Preamble；

步骤2、当Preamble检测到之后，确定符号同步的采样点位置，根据此时的相位差分序列估计接收信号的频率偏移；

步骤3、频率偏移补偿之后，以符号同步采样点为基准，以符号速率采样信号，计算时域信号和本地信号的相关值，观测该相关值的信号特征，检测Access Address；

步骤4、Access Address检测到之后，获得Access Address的同步采样点位置，以此为基准，确定PDU的起始位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1：接收信号采用过采样，在相位域，计算接收信号的相位差分序列与本地序列的相关值，观测该相关值的信号特征，检测数据包Preamble，通过如下过程实现：

其中PhaseDiffCorr(n)表示接收信号的相位差分序列与本地序列的相关值；α(m)(m＝0,...,M-1)表示本地序列，其长度为M；PhaseDiff(n+m)表示接收信号的相位差分序列；sign{·}是符号函数；

接收信号的相位差分序列与本地序列的相关值的计算，是基于滑动窗计算的，窗口的长度为M，每个窗口计算一个相关值；当接收信号包含BLE LE Coded PHY的Preamble时，该相关值序列的峰值有正有负，并呈现周期性特征，周期大小为P；当检测到连续多个周期等于P的峰值、并且该峰值大于一个预先设定的门限时，认为检测到Preamble。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2：当Preamble检测到之后，确定符号同步的采样点位置，根据此时的相位差分序列估计接收信号的频率偏移，通过如下过程实现：

根据接收信号的相位差分序列与本地序列的相关值的峰值对应采样点的位置和符号同步采样点的位置之间的关系，确定最近一个峰值所对应的符号同步采样点的位置为PacketStartPoint。频率偏移cfo的估计为：

上式表示，以PacketStartPoint为基准，向前偏移L个采样点，从该采样点开始，用N个相位差分的平均值作为频率偏移cfo的估计值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3：频率偏移补偿之后，以符号同步采样点为基准，以符号速率采样信号，计算时域信号和本地信号的相关值，观测该相关值的信号特征，检测Access Address，通过如下过程实现：

首先，通过数字前端的混频器补偿步骤3所估计的cfo；cfo补偿完之后，计算相关值

其中y(n+k)是接收信号补偿cfo之后所得信号的采样序列；x(k)是本地重构的AccessAddress对应的时域序列；以PacketStartPoint为起点，在一个搜索窗口内计算AccessCorr(n)，通过比较获得该搜索窗口内的最大相关值

max{AccessCorr(n)}

如果max{AccessCorr(n)}大于一个预先设定的门限，则认为检测到Access Address，其对应的采样点位置即为AccessStartPoint。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4：Access Address检测到之后，获得Access Address的同步采样点位置，以此为基准，确定PDU的起始位置，通过如下过程实现：

根据AccessStartPoint和Access Address序列的长度，获得PDU的起始位置

PDUStartPoint＝AccessStartPoint+AccessAddressLength+40

其中PDUStartPoint是PDU起始采样点的位置，AccessAddressLength是AccessAddress序列的长度。