信号处理方法及系统与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种信号处理方法及系统。


背景技术：

2.现有2.4g频段的zigbee信号下变频后进行接收的方法包括：直接解调o-qpsk信号，或为了和蓝牙ble兼容，进行msk解调，然后合并采样点，并进行msk到o-qpsk转码，得到zigbee的chip编码，再进行解扩。
3.但由于msk到o-qpsk转换时，前后chip具有相关性，从而引入误差，另外，采样点合并时因为阈值选择会产生二义性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种信号处理方法及系统，以解决现有的msk到o-qpsk转换时引入误差，以及采样点合并时因为阈值选择会产生二义性的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种信号处理方法，包括：
6.对经过msk解调后的zigbee信号的psdu部分进行解扩，每个zigbee信号独立解扩，以避免msk到o-qpsk转换时，引入两者的相关性误差，以及避免采样点合并时阈值选择产生的二义性。
7.可选的，在所述的信号处理方法中，还包括：
8.通过存储预转码和相似度软判决计算，对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩，以避免msk到o-qpsk转换时，前后chip具有相关性而引入误差，以及避免采样点合并时的阈值选择产生的二义性。
9.可选的，在所述的信号处理方法中，还包括：
10.zigbee基带信号基于msk解调的接收机进行处理，包括：
11.零中频的zigbee基带信号，依次经过低通滤波、msk解调、帧同步、频偏补偿、头信息提取、psdu解扩、以及符号到比特转换。
12.可选的，在所述的信号处理方法中，为提高msk解调的接收机的整体灵敏度，psdu解扩包括：
13.通过o-qpsk和msk数学推导，得到编码表；
14.接收机以32m/s的速率对2m/s速率的zigbee chip位信号进行16倍采样；
15.经帧同步模块得到psdu的第一个采样点；
16.从第一个采样点开始依次计算每16个采样点中信号幅度大于0的采样点个数，得到数值为x；
17.依此类推计算32组，每组16个采样点，得到x1～x32，取值范围为[0,16]。
[0018]
可选的，在所述的信号处理方法中，还包括：
[0019]
分别计算与sym0～sym15的相似度s0～s15，比较s0～s15，取s0～s15中的最小值所对应的sym；
[0020]
分别计算与sym0～sym15的相似度s0～s15包括：
[0021]
判断chip[n]是否为1，若是则计算|16-xn|，否则计算|xn-0|，得到yn；
[0022]
求y1～y31的和，得到sym0的相似度s0。
[0023]
可选的，在所述的信号处理方法中，还包括：
[0024]
用x1～x32分别对0000～1111做如下相似度计算，0000对应的信号sym0，以此类推sym0～sym15，以sym0为例：
[0025]
若sym0对应的chip[n]为1，则计算|16-xn|，得到yn；
[0026]
若sym0对应的chip[n]为0，则计算|xn-0|，得到yn；
[0027]
依此类推，得到sym0对应的chip中31位所对应的y1～y31，然后求y1～y31的和，得到sym0的相似度s0；
[0028]
用以上方法分别得到sym0到sym15对应的s0～s15；
[0029]
然后比较s0～s15，得到最小的数，其对应的sym即为解扩结果；
[0030]
如果有多个最小的数，取数值最小的sym作为解扩结果。
[0031]
本发明还提供一种信号处理系统，包括：
[0032]
msk解调的接收机，被配置为对zigbee信号msk解调；以及
[0033]
解扩模块，被配置为对经过msk解调后的zigbee信号的psdu部分进行解扩，每个zigbee信号独立解扩，以避免msk到o-qpsk转换时，引入两者的相关性误差，以及避免采样点合并时阈值选择产生的二义性。
[0034]
可选的，在所述的信号处理系统中，解扩模块包括：
[0035]
存储预转码模块，被配置为通过存储预转码对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩；以及
[0036]
相似度软判决计算模块，被配置为通过相似度软判决计算，对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩。
[0037]
可选的，在所述的信号处理系统中，msk解调的接收机包括：
[0038]
低通滤波模块，被配置为对待进行msk解调的零中频的zigbee基带信号进行低通滤波处理；以及
[0039]
msk解调模块，被配置为对零中频的zigbee基带信号进行msk解调。
[0040]
可选的，在所述的信号处理系统中，还包括：
[0041]
帧同步模块，被配置为对msk解调后的零中频的zigbee基带信号进行帧同步处理；
[0042]
频偏补偿模块，被配置为对帧同步处理后的零中频的zigbee基带信号进行频偏补偿处理；
[0043]
头信息提取模块，被配置为对频偏补偿处理后、psdu解扩处理前的零中频的zigbee基带信号进行头信息提取处理；以及
[0044]
符号到比特转换模块，被配置为对psdu解扩处理后的零中频的zigbee基带信号进行符号到比特转换处理。
[0045]
在本发明提供的信号处理方法及系统中，通过存储预转码和相似度软判决计算来对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩，可以同时达到如下两个目的：1)避免msk到o-qpsk转换时因为前后chip的相关性而引入误差。2)避免采样点合并时因为阈值选择而产生的二义性；由于两个技术问题同时解决，本发明实现了意想不到的技术效果。
附图说明
[0046]
图1是本发明一实施例信号处理方法中基于msk解调的接收机处理zigbee基带信号的整体流程示意图；
[0047]
图2是本发明一实施例信号处理方法中用x1～x32分别对信号进行相似度计算的流程示意图。
具体实施方式
[0048]
下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本发明。
[0049]
应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
[0050]
在本发明中，除非特别指出，“布置在
…
上”、“布置在
…
上方”以及“布置在
…
之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在
…
上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在
…
下或下方”，反之亦然。
[0051]
在本发明中，各实施例仅仅旨在说明本发明的方案，而不应被理解为限制性的。
[0052]
在本发明中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
[0053]
在此还应当指出，在本发明的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本发明的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本发明的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本技术的公开范围或记载范围。
[0054]
在此还应当指出，在本发明的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本发明中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
[0055]
另外，本发明的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。
[0056]
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的信号处理方法及系统作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0057]
本发明的目的在于提供一种信号处理方法及系统，以解决现有的msk到o-qpsk转换时引入误差，以及采样点合并时因为阈值选择会产生二义性的问题。
[0058]
为实现上述目的，本发明提供了一种信号处理方法及系统，包括：对经过msk解调后的zigbee信号的psdu部分进行解扩，每个zigbee信号独立解扩，以避免msk到o-qpsk转换时，引入两者的相关性误差，以及避免采样点合并时阈值选择产生的二义性。
[0059]
图1～2提供了本发明的第一个实施例，其示出了信号处理方法的流程示意图；具体的，如图1所示的信号处理方法整体框架(流程或模块)示意图，包括：zigbee基带信号基于msk解调的接收机进行处理，以及一种psdu部分的解扩方法来提高整体接收机的灵敏度，如图1所示，具体包括：
[0060]
通过o-qpsk和msk数学推导，得到编码表，编码表如下表1所示：
[0061]
binsymoriginal zigbee chip转换后的chip00000110110011100001101010010001011101100000011101111010111001101100x00011111011011001110000110101001000101001110000001110111101011100110x00102001011101101100111000011010100101101100111000000111011110101110x00113001000101110110110011100001101011100110110011100000011101111010x01004010100100010111011011001110000110101110011011001110000001110111x01015001101010010001011101101100111001111010111001101100111000000111x01106110000110101001000101110110110011110111101011100110110011100000x01117100111000011010100100010111011010000111011110101110011011001110x10008100011001001011000000111011110110011111100010000101000110010011x10019101110001100100101100000011101110110001111110001000010100011001x101010011110111000110010010110000001110010011000111111000100001010001x101111011101111011100011001001011000000010001001100011111100010000101x110012000001110111101110001100100101101010001000100110001111110001000x110113011000000111011110111000110010010000101000100010011000111111000x111014100101100000011101111011100011000001000010100010001001100011111x111115110010010110000001110111101110001111000100001010001100100110001x
[0062]
表1(注：表格中的x依赖于前后数据的相关性)
[0063]
msk解调的接收机以32m/s的速率来16倍采样2m/s速率的zigbee chip位信号，经帧同步模块得到psdu的第一个采样点，从第一个采样点开始依次计算每16个采样点中信号幅度大于0的采样点个数，得到数值为x。依此类推计算32组，每组16个采样点，得到x1～x32,取值范围为[0,16]。
[0064]
用x1～x32分别对表1中的16项做如下相似度计算，以sym0为例：
[0065]
若sym0对应的chip[n]为1，则计算|16-xn|，若sym0对应的chip[n]为0，则计算|xn-0|，得到yn，依此类推，可以得到sym0对应的chip中31位所对应的y1～y31，然后求y1～y31的和，得到sym0的相似度s0。用以上方法分别得到sym0到sym15对应的s0～s15。然后比较s0～s15，得到最小的数，其对应的sym即为解扩结果。如果有多个最小的数，取数值最小的sym作为解扩结果。相似如计算如图2所示。
[0066]
本实施例提供一种信号处理方法，包括：对经过msk解调后的zigbee信号的psdu部分进行解扩，每个zigbee信号独立解扩，以避免msk到o-qpsk转换时，引入两者的相关性误差，以及避免采样点合并时阈值选择产生的二义性。还包括：通过存储预转码和相似度软判决计算，对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩，以避免msk到o-qpsk转换时，前后chip具有相关性而引入误差，以及避免采样点合并时的阈值选择产生的二义性。
[0067]
具体的，在所述的信号处理方法中，还包括：zigbee基带信号基于msk解调的接收机进行处理，包括：零中频的zigbee基带信号，依次经过低通滤波、msk解调、帧同步、频偏补偿、头信息提取、psdu解扩、以及符号到比特转换。
[0068]
进一步的，在所述的信号处理方法中，为提高msk解调的接收机的整体灵敏度，psdu解扩包括：通过o-qpsk和msk数学推导，得到编码表；接收机以32m/s的速率对2m/s速率的zigbee chip位信号进行16倍采样；经帧同步模块得到psdu的第一个采样点；从第一个采
样点开始依次计算每16个采样点中信号幅度大于0的采样点个数，得到数值为x；依此类推计算32组，每组16个采样点，得到x1～x32，取值范围为[0,16]。分别计算与sym0～sym15的相似度s0～s15，比较s0～s15，取s0～s15中的最小值所对应的sym；分别计算与sym0～sym15的相似度s0～s15包括：判断chip[n]是否为1，若是则计算|16-xn|，否则计算|xn-0|，得到yn；求y1～y31的和，得到sym0的相似度s0。
[0069]
如图2所示，在所述的信号处理方法中，还包括：用x1～x32分别对0000～1111做如下相似度计算，0000对应的信号sym0，以此类推sym0～sym15，以sym0为例：若sym0对应的chip[n]为1，则计算|16-xn|，得到yn；若sym0对应的chip[n]为0，则计算|xn-0|，得到yn；依此类推，得到sym0对应的chip中31位所对应的y1～y31，然后求y1～y31的和，得到sym0的相似度s0；用以上方法分别得到sym0到sym15对应的s0～s15；然后比较s0～s15，得到最小的数，其对应的sym即为解扩结果；如果有多个最小的数，取数值最小的sym作为解扩结果。
[0070]
本实施例还提供一种信号处理系统，包括：msk解调的接收机，被配置为对zigbee信号msk解调；以及解扩模块，被配置为对经过msk解调后的zigbee信号的psdu部分进行解扩，每个zigbee信号独立解扩，以避免msk到o-qpsk转换时，引入两者的相关性误差，以及避免采样点合并时阈值选择产生的二义性。
[0071]
具体的，在所述的信号处理系统中，解扩模块包括：存储预转码模块，被配置为通过存储预转码对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩；以及相似度软判决计算模块，被配置为通过相似度软判决计算，对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩。
[0072]
进一步的，在所述的信号处理系统中，msk解调的接收机包括：低通滤波模块，被配置为对待进行msk解调的零中频的zigbee基带信号进行低通滤波处理；以及msk解调模块，被配置为对零中频的zigbee基带信号进行msk解调。
[0073]
另外，在所述的信号处理系统中，还包括：帧同步模块，被配置为对msk解调后的零中频的zigbee基带信号进行帧同步处理；频偏补偿模块，被配置为对帧同步处理后的零中频的zigbee基带信号进行频偏补偿处理；头信息提取模块，被配置为对频偏补偿处理后、psdu解扩处理前的零中频的zigbee基带信号进行头信息提取处理；以及符号到比特转换模块，被配置为对psdu解扩处理后的零中频的zigbee基带信号进行符号到比特转换处理。
[0074]
在本发明提供的信号处理方法及系统中，通过存储预转码和相似度软判决计算来对经过msk解调后的zigbee基带信号的psdu部分进行解扩，可以同时达到如下两个目的：1)避免msk到o-qpsk转换时因为前后chip的相关性而引入误差。2)避免采样点合并时因为阈值选择而产生的二义性；由于两个技术问题同时解决，本发明实现了意想不到的技术效果。
[0075]
综上，上述实施例对信号处理方法的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
[0076]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0077]
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发
明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。