低復(fù)雜度的gfsk符號(hào)間干擾抵消處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種處理方法及裝置，尤其是一種低復(fù)雜度的GFSK符號(hào)間干擾抵消 處理方法及裝置，屬于信號(hào)處理的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] GMSK(GaussianfilteredMSK)信號(hào)是在MSK調(diào)制信號(hào)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，MSK 信號(hào)可以看成是調(diào)制指數(shù)為〇. 5的連續(xù)相位FSK信號(hào)，盡管它具有包絡(luò)恒定、相位連續(xù)、相 對(duì)較窄的帶寬和能相干解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，但它不能滿足某些通信系統(tǒng)對(duì)帶外輻射的嚴(yán)格要求。 為了壓縮MSK信號(hào)的功率譜，在MSK調(diào)制前增加一級(jí)預(yù)調(diào)制濾波器，從而有效地抑制了信號(hào) 的帶外輻射。GMSK信號(hào)就是預(yù)調(diào)制濾波器為高斯低通濾波器的MSK信號(hào)。由于它具有優(yōu)良 的功率譜特性（功率譜旁瓣快衰減特性），在對(duì)信號(hào)頻帶嚴(yán)格限制的各種數(shù)字通信領(lǐng)域中 得到廣泛的應(yīng)用，又由于其包絡(luò)恒定，在具有限幅特性的C類放大器構(gòu)成的非線性信道中 體現(xiàn)出比BPSK相位調(diào)制更多的優(yōu)勢，故而特別適合于衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信。
[0003] 在藍(lán)牙4.0物理層標(biāo)準(zhǔn)中，包含了BLE的GMSK調(diào)制方式（調(diào)頻指數(shù)介于0.45~ 0.55,其中0.5即為GMSK)和BT中BasicRate的GFSK調(diào)制方式（調(diào)頻指數(shù)0.28~0.35)。 高斯濾波器在有效地抑制了信號(hào)帶外輻射的同時(shí)，引入了符號(hào)間干擾，干擾引入程度主要 取決于參數(shù)BT的取值（3dB帶寬與符號(hào)時(shí)寬的乘積，對(duì)于藍(lán)牙系統(tǒng)為0. 5)，BT取值越小，弓丨 入符號(hào)間干擾越大。當(dāng)然，理論上亦可以選擇其它類型緊支撐濾波器，如升余弦濾波器等。
[0004] 現(xiàn)有性能較好的去除符號(hào)間干擾的處理復(fù)雜度高，不太適于消費(fèi)類電子。比如： MLSE方法（需要用Viterbi譯碼方式），DFE方法（判決反饋均衡）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種低復(fù)雜度的GFSK符號(hào)間 干擾抵消處理方法及裝置，其具有較好的解調(diào)能力，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單的判決反饋結(jié)構(gòu)，適應(yīng)范 圍廣，安全可靠。
[0006] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種低復(fù)雜度的GFSK符號(hào)間干擾抵消處理方法，所 述GFSK符號(hào)間干擾抵消處理方法包括如下步驟：
[0007] 步驟1、確定最佳采樣位置判決后的信號(hào)ym+1，所述信號(hào)ym+1經(jīng)第二延時(shí)器延時(shí)后 以得到信號(hào)ym，且信號(hào)ym+1由第一符號(hào)判決器判決后輸出Sign(ym+1);
[0008] 步驟2、將第一符號(hào)判決器輸出的sign(ym+1)傳輸至第一加法器內(nèi)，且第一加法器 還接收第一延時(shí)器對(duì)判決輸出信號(hào)rm延時(shí)后的信號(hào)r^，第一加法器將sign(ym+1)與信號(hào) ^^進(jìn)行累加，以得到第一累加值；
[0009] 步驟3、將第一加法器輸出的第一累加值傳輸至第一乘法器內(nèi)，且第一乘法器還接 收自動(dòng)估計(jì)參數(shù)^1_￡^，第一乘法器將第一累加值、自動(dòng)估計(jì)參進(jìn)行乘積，以得到 第一乘積值；
[0010] 步驟4、將第一乘法器輸出的第一乘積值傳輸至第二乘法器內(nèi)，且第二乘法器還接 收碼元干擾可調(diào)整參數(shù)Hml，第二乘法器將第一乘積值、碼元干擾可調(diào)整參數(shù)Hml進(jìn)行乘 積，以得到第二乘積值；
[0011] 步驟5、將第二乘法器輸出的第二乘積值傳輸至第二加法器內(nèi)，第二加法器同時(shí)接 收信號(hào)ym，第二加法器對(duì)第二乘積值、信號(hào)行作差，以得到第二累加值；
[0012] 步驟6、將第二加法器輸出的第二累加值傳輸至第二符號(hào)判決器內(nèi)，以通過第二符 號(hào)判決器進(jìn)行符號(hào)判決得到判決輸出信號(hào)
[0013] 第一加法器輸出的第一累加值為〇、+1或-1。
[0014] 對(duì)于BT= 0. 5的GFSK信號(hào)，第一延時(shí)器、第二延時(shí)器的延時(shí)的時(shí)長均為1個(gè)碼元。
[0015] 一種低復(fù)雜度的GFSK符號(hào)間干擾信號(hào)處理裝置，包括用于接收最佳采樣位置判 據(jù)后信號(hào)ym+1的第二延時(shí)器以及第一符號(hào)判決器，第一符號(hào)判決器的輸出端與第一加法器 的輸入端連接，第一加法器的輸入端還與第一延時(shí)器的輸出端連接，第一加法器的輸出端 第一乘法器的輸出端連接，第一乘法器的輸出端與第二乘法器的輸入端連接，第二乘法器 的輸入端與第二加法器的輸入端連接，第二加法器的輸入端還與第二延時(shí)器的輸出端連 接，第二加法器的輸出端與第二符號(hào)判決器的輸入端連接，第二符號(hào)判決器輸出判決輸出 信號(hào)，且第二符號(hào)判決器的輸出端還與第一延時(shí)器的輸入端連接；
[0016] 信號(hào)ym+1經(jīng)第二延時(shí)器延時(shí)后以得到信號(hào)ym，且信號(hào)^+1由第一符號(hào)判決器判決 后輸出sign(ym+1);第一加法器將第一延時(shí)器對(duì)判決輸出信號(hào)rm延時(shí)后的信號(hào)，第一加 法器將sign(ym+1)與信號(hào)^進(jìn)行累加，以得到第一累加值；
[0017] 第一乘法器將接收的第一累加值、自動(dòng)估計(jì)參進(jìn)行乘積，以得到第一乘 積值；第二乘法器將接收的第一乘積值、碼元干擾可調(diào)整參數(shù)Hml進(jìn)行乘積，以得到第二乘 積值；
[0018] 第二加法器同時(shí)接收信號(hào)ym，第二加法器對(duì)第二乘積值、信號(hào)ym進(jìn)行作差，以得到 第二累加值，通過第二符號(hào)判決器對(duì)第二累加值進(jìn)行符號(hào)判決得到判決輸出信號(hào)rm。
[0019] 第一加法器輸出的第一累加值為〇、+1或-1。
[0020] 對(duì)于BT= 0. 5的GFSK信號(hào)，第一延時(shí)器、第二延時(shí)器的延時(shí)的時(shí)長均為1個(gè)碼元。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：具有較好的解調(diào)能力，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單的判決反饋結(jié)構(gòu)，適應(yīng)范圍 廣，安全可靠。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明BT= 0. 5時(shí)的高斯濾波器積分曲線。
[0023] 圖2為本發(fā)明BT= 0. 5時(shí)的單載波通信的眼圖。
[0024] 圖3為本發(fā)明的一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)框圖。
[0025] 附圖標(biāo)記說明：10_第二延時(shí)器、20-第一符號(hào)判決器、30-第一加法器、40-第一乘 法器、50-第二乘法器、60-第二加法器、70-第二符號(hào)判決器以及80-第一延時(shí)器。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0027] 對(duì)于BT系統(tǒng)（藍(lán)牙系統(tǒng)），高斯濾波頻移鍵控（GFSK，Gaussianfiltered FrequencyShiftKeying)系統(tǒng)復(fù)基帶信號(hào)可以表示為：
[0028] rb(t)=eJ*(t)
[0029] 其中，t為接收時(shí)刻，rb(t)為接收的隨時(shí)間變化的基帶時(shí)域信號(hào)，巾（t)為隨時(shí)間 變化的相位信號(hào)，j為虛數(shù)單位。進(jìn)一步地，
[0030]
[0031]
[0032]具體地，an對(duì)于2GFSK取值為+1或-1，對(duì)于別的FSK系統(tǒng)可以取其他值，g(t): 為高斯函數(shù)，t'僅為變量替換時(shí)的變量，T為碼元時(shí)寬，例如BT系統(tǒng)為1ys(微秒），kFM 為調(diào)頻頻率調(diào)制指數(shù)。
[0033]對(duì)于低功耗藍(lán)牙系統(tǒng)（BLE:BlueToothwithLowEnergy)，kFM=0?5 (GMSK:Gau ssianFilteredMinimumShiftKeying高斯濾波最小頻移鍵控）；而對(duì)于藍(lán)牙系統(tǒng)（BT: BlueTooth)，kFM= 0. 32 (GFSK)，其中，
，為歸一化高斯濾波器，又稱頻 率成形函數(shù)：
歸一化參數(shù)，B為3dB帶寬，T為符號(hào)碼元時(shí)間寬度（如BLE/BT 系統(tǒng)為1ys)。白然，埋論上亦可以選擇其它類型緊支撐濾波器，如升余弦濾波器等。
[0034] 本發(fā)明以BT=0. 5為例進(jìn)行說明。對(duì)高斯濾波器進(jìn)行積分，如圖1所示，積分上 限隨時(shí)間變化的積分結(jié)果可以表述為：
[0035]
[0036] 其中，G(t)為高斯濾波器的積分函數(shù)，又稱相位成形函數(shù)，顯然，G(t)具有如下特 性：
[0037] 1)、G(t)+G(_t) = 1，尤其G(0?5)+G(_0?5) = 1。
[0038] 2)、對(duì)G⑴按T間隔進(jìn)行采樣，并記G(nT) =G(n)，有
[0039]
[0040] 支撐區(qū)間寬度為2LT(L為干擾約束長度因子，L= 1意味著當(dāng)前符號(hào)僅受前一個(gè) 和后一個(gè)符號(hào)干擾）。
[0041] 設(shè)M為延遲符號(hào)碼元個(gè)數(shù)，則
[0042]復(fù)基帶信號(hào)rb (t)間隔為MT的兩個(gè)版本rb (t)，rb (t-MT)的共軛乘積dM(t)為：
[0043]
[0045] -C
[0044] 其中*為復(fù)共軛操作，
[0046]
[0047] 對(duì)于BT或BLE系統(tǒng)有BT= 0. 5,L= 1，<i> (t-MT)為<i>⑴延遲MT后的信號(hào)。
[0048] 由于BT系統(tǒng)符號(hào)碼元速率為1MHz，所以在1MHz速率上進(jìn)行符號(hào)間干擾抵消處理， 即M= 1,則有
[0049]
[0050] 上式A巾/ (t)即為接收信號(hào)在角度域上的表示，若按周期進(jìn)行折疊，即可得到單 載波通信系統(tǒng)中的眼圖，如圖2所示。
[0051] 眼圖中張開最大的地方（即為圖中虛線位置）為1MHz上解調(diào)出的AKm+0.5)。
[0052] 根據(jù)單載波系統(tǒng)解調(diào)原理，選擇眼圖張開最大的地方（即為圖中虛線位置）作為 最佳采樣判決位置，經(jīng)最佳采樣判決位置操作后，1MHz上解調(diào)出的信號(hào)為
[0053] A<J)j(m+0.5)=jtkFM A<J)/ (m+0.5)
[0054]其中，由G(0? 5)+G(_0? 5) = 1，則A(}> / (m+0. 5)為
[0055]
[0056] 由上式可知，為了解調(diào)am，必須要獲取和am+1。由于am+1為未來信號(hào)，可以用下 一個(gè)符號(hào)的直接判決來代替，即為A巾/ (m+1. 5)的符號(hào)。
[0057] 在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，僅僅關(guān)注am的符號(hào)，即
[0058]rm=sign(am)
[0059] =sign[A(J)/(m+0.5) - (a^+a^)G(-0. 5)]
[0060