本發(fā)明涉及一種藍牙信號識別方法，具體為一種藍牙綜測儀信號模式類型的識別方法，屬于無線通信信號處理。

背景技術：

1、隨著無線通信技術的高速發(fā)展，針對短距離高速傳輸需求的藍牙技術已經廣泛地應用在手持通信設備，比如手機和筆記本電腦，以及共享單車等，因此，針對藍牙設備的測試就成為藍牙技術裝備到各種應用產品的重要流程。

2、一般而言，藍牙設備的測試需要高精度的藍牙綜測儀，高精度的藍牙綜測儀需要高效的信號綜合測試儀算法。具體而言，藍牙信號幀速率模式的識別是藍牙綜測儀算法的關鍵一環(huán)，藍牙信號的幀速率分為br、edr2m、edr3m、ble1m、ble2m、ble125k和ble500k。由于每一幀速率的藍牙信號幀結構都存在一定差異，從而引起在藍牙綜測儀接收端信號幀頭解析和payload解析的差異。此外，藍牙信號幀結構信息的準確獲取是正確解析幀頭信息和正確解調藍牙信號和譯碼的前提。

3、由于藍牙設備已經廣泛地應用于我們生活的各個方面，針對藍牙信號的物理層信號處理算法已經存在大量的前人研究成果(也包括針對藍牙信號幀速率識別技術)?，F有技術中，公告號為cn107181540b公開的一種藍牙信號處理裝置及藍牙數據幀檢測方法，該技術方案包括能量估計器計算藍牙信號的功率值，頻移鍵控解調器在功率值大于第一閾值時解調藍牙信號，輸出解調信號，幀檢測器對解調信號進行幀檢測，輸出幀檢測信號。以此方式對藍牙信號進行處理，保證在藍牙信號功率值滿足預設條件時再進行解調，無需時時進行解調，進而只對符合功率要求的有效藍牙信號進行幀檢測過程，減少進行幀檢測的時間，從而減小藍牙信號處理時的功耗，同時又不影響有效藍牙數據的正常處理。然而，針對藍牙綜測儀開發(fā)的藍牙信號幀速率識別與傳統(tǒng)的藍牙設備信號的幀速率識別存在應用環(huán)境和測試要求差異性，現有技術并沒有提到和解決。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的就在于為了解決傳統(tǒng)的藍牙設備信號的幀速率識別存在應用環(huán)境和測試要求差異性的技術問題而提供一種藍牙綜測儀信號模式類型的識別方法，該識別方法具體應用于藍牙綜測儀開發(fā)過程中接收端無線信號的探測和分類技術，利用藍牙信號幀結構特征聯合判決識別幀速率類型，提高藍牙綜測儀檢測設備信號的精確度。

2、本發(fā)明通過以下技術方案來實現上述目的：一種藍牙綜測儀信號模式類型的識別方法，該識別方法利用藍牙信號幀結構特征聯合判決識別幀速率類型，其中，藍牙信號幀結構特征包括藍牙信號前導碼、高階累積量(不同調制方式下的高階累積量的差異性)、edr同步序列的相關峰均比值和幀頭攜帶的包類型信息。

3、該識別方法具體包括：

4、步驟一、藍牙信號前導碼自相關計算：

5、當藍牙信號為br、edr-2m或edr-3m模式時，前導碼均為4bits；

6、當藍牙信號為ble-coded時，前導碼為80bits；

7、當藍牙信號為ble-2m時，前導碼為16bits；

8、當藍牙信號為ble-1m時，前導碼為8bits；

9、因此，在藍牙綜測儀接收端，對接收信號與80bits前導碼、16bits前導碼、8bits前導碼和4bits前導碼分別做相關運算；

10、步驟二、高階累積量參數計算：

11、藍牙信號的調制方式包括gfsk和dpsk；

12、其中，br和ble使用gfsk調制；edr的幀頭部分使用gfsk，edr的payload部分使用dpsk調制；

13、通過調制藍牙信號的高階累積量判決區(qū)分br、edr和ble；

14、步驟三、基于藍牙信號的峰均比判決幀速率類型：

15、edr信號的判決需要用到同步序列，根據藍牙協議，對edr信號的同步序列做dpsk調制；

16、步驟四、基于藍牙信號的包類型判決幀速率類型：

17、edr-2m和edr-3m的判決需要用到同步幀頭解析時候檢測到的包類型，再進一步細化區(qū)分；

18、根據藍牙協議，幀頭的前導碼攜帶包類型信息，準確定位到藍牙信號的幀頭位置后，找到攜帶包類型信息的前導碼，然后根據前導碼確定包類型。

19、作為本發(fā)明再進一步的技術方案：步驟一具體包括：

20、br和edr幀格式的前導碼表示為pbr/edr；

21、ble-1m幀格式的前導碼表示為pble1m；

22、ble-2m幀格式的前導碼表示為pble2m；

23、ble-coded幀格式的前導碼表示為pble80；

24、在藍牙綜測儀接收端，接收信號表示為r(t)，t是時間變量；然后對接收信號r(t)做相位差分運算得到接收信號r(t)的相位差分序列：

25、l(n),n＝0,1,…n-1

26、即：

27、l(n)＝φ(r(t)),n＝0,1,…n-1

28、其中，φ表示相位差分運算函數，n表示序列長度；

29、接收信號的相位差分序列l(wèi)(n)分別和前導碼pble80、pble2m和pble1m做相關運算，即：

30、k＝α((pble80，pble2m，pble1m)，l(n))

31、其中，α是相關運算函數，k是相關運算值。

32、作為本發(fā)明再進一步的技術方案：步驟一中，藍牙信號為ble-coded時，ble-coded包括ble125k和ble500k，ble125k和ble500k的區(qū)分采用fec譯碼后的accessaddress后一位表示攜帶區(qū)分ble125k和ble500k信息，當這一位是1的時候表示ble500k，0的時候表示ble125k。

33、作為本發(fā)明再進一步的技術方案：步驟二具體包括：

34、對于零均值復平穩(wěn)隨機過程r(t)，其p階混合矩可以表示為：

35、mpq＝e[r(t)p-qr*(t)q]

36、其中，*表示函數的共軛，高階累積量定義為：

37、

38、不同藍牙信號幀速率類型的高階累積量有所不同，可以根據高階累積量的不同完成藍牙信號幀速率類型識別。

39、作為本發(fā)明再進一步的技術方案：從高階累積量的二階、四階、六階累積量選取3個特征參數進行藍牙信號幀速率類型識別，即為：

40、

41、其中，f1用于判決br信號，f2用于判決edr信號。f3用于判決ble信號。

42、作為本發(fā)明再進一步的方案：步驟三中，具體包括：

43、edr2m的同步序列為：

44、syn2m＝[0?0?0?1?1?1?0?1?1?1?0?1?1?1?1?1?0?1?0?1?0?1]

45、edr3m的同步序列為：

46、syn3m＝[0?0?0?0?1?0?1?1?1?0?1?0?1?1?1?0?1?0?1?1?1?1?1?1?0?1?0?0?1?0?01?0]

47、在藍牙綜測儀接收端，接收信號r(t)和同步序列做相關運算得到：

48、kedr(t)＝α((syn2m，syn3m)，r(t))

49、首先求出相關值kedr(t)的峰值，寫為kh；其次求出kedr(t)相關值的平均值，寫為km；相關值的峰值和均值比為：

50、kpeak＝kh/km

51、通過kpeak＝kh/km判決是否是edr信號；當kpeak大于某個閾值的時候才認為是edr信號，否則不是edr信號，其中，閾值的取值需要根據藍牙信號的通信環(huán)境確定。

52、作為本發(fā)明再進一步的技術方案：步驟四具體包括：

53、根據藍牙協議，幀頭的前導碼有4bits攜帶包類型信息，并且所述4bits攜帶包類型包括null、poll、fhs、dv、hv1、hv2、hv3、ev3、ev4、ev5、dm1、dh1、dm3、dh3、dm5、dh5、aux1、2-ev3、2-ev5、2-dh1、2-dh3、2-dh5、3-ev3、3-ev5、3-dh1、3-dh3和3-dh5；

54、當包類型檢測結果是2-ev3、2-ev5、2-dh1、2-dh3和2-dh5的時候，判決為edr2m；

55、當包類型檢測結果是3-ev3、3-ev5、3-dh1、3-dh3和3-dh5的時候，判決為edr3m；

56、基于包類型檢測結果，完成幀速率類型的判決。

57、本發(fā)明的有益效果是：1)通過建立藍牙信號不同幀速率類型的前導碼數據庫，根據不同前導碼自相關特性，考慮不同幀速率得到不同相關運算值的情況下判決ble的幀速率；2)本發(fā)明聯合藍牙信號高階累積量特征來進一步區(qū)分ble、br和edr信號，避免由于前導碼自相關性計算出現的識別誤差；3)本發(fā)明使用edr的同步序列與br和ble模式的不同，從而計算不同的峰均比來判決和識別edr幀模式；4)本發(fā)明聯合前導碼、峰均比和高階累積量，以及包類型判決識別藍牙信號幀速率類型，多個判決條件具有明顯的特征區(qū)別，能夠準確識別不同的藍牙信號幀速率；5)本發(fā)明中的方法可以在噪聲干擾較強環(huán)境下，針對藍牙綜測儀的各項參數測試具有較強的魯棒性。