Khi một máy đo tổng hợp Bluetooth nhận được tín hiệu không dây trong không khí, nó không phải đối mặt với một chuỗi các số 0 và 1 đã được sắp xếp theo thứ tự. Liên kết tiếp nhận chân thực giống như nhận dạng một đoạn ngôn ngữ xa lạ trong môi trường ồn ào: đầu tiên phải phán đoán đối phương "đang nói về mô hình Bluetooth nào", sau đó tìm đúng "bắt đầu từ đâu", cuối cùng mới có thể khôi phục lại hình dạng sóng thay đổi liên tục thành dữ liệu có thể phân tích.

Xoay quanh liên kết quan trọng này, nhóm công nghệ thông tin của Liên Khang lần lượt triển khai khắc phục khó khăn kỹ thuật từ ba liên kết: nhận dạng loại mô hình tín hiệu, đồng bộ hóa tín hiệu đầu thu và giải điều chế tín hiệu GFSK. Kết quả sáng tạo liên quan đã được cấp bằng sáng chế phát minh quốc gia. Ba công nghệ kết nối, phối hợp tác dụng, cùng nâng cao năng lực nhận dạng tín hiệu, định vị chính xác và giải điều ổn định của thiết bị tổng hợp Bluetooth trong môi trường kiểm tra phức tạp.

Ba công nghệ chính từ "nhận ra tín hiệu" đến "đọc bit" liên kết nhận Bluetooth Omnibus

Tại sao máy đo tổng hợp Bluetooth phải "nhận rõ tín hiệu" trước?

Bluetooth không chỉ có một mô hình lớp vật lý cố định. Tùy thuộc vào các ứng dụng và nhu cầu truyền tải khác nhau, BR, EDR 2M, EDR 3M, BLE 1M, BLE 2M và các loại tốc độ khung hình khác nhau như BLE 125K, BLE 500K có thể gặp phải trong thử nghiệm. Có sự khác biệt giữa các chế độ khác nhau về độ dài dẫn đầu, cách điều chế, trình tự đồng bộ và cấu trúc khung. Điều này có nghĩa là nếu Bluetooth Syndicate xác định sai chế độ ngay từ đầu, các vị trí đầu khung tiếp theo, phân tích loại gói và giải điều chế đều có thể tiếp tục theo đường dẫn sai. Đối với các thiết bị tổng hợp Bluetooth hướng tới R&D, sản xuất và thử nghiệm chip, nhận dạng mẫu không phải là một tính năng bổ sung, mà là một cổng vào để xử lý tín hiệu chính xác ở đầu nhận.

Bằng sáng chế sáng chế "Phương pháp nhận dạng của một loại chế độ tín hiệu Bluetooth Integrator" đề xuất một ý tưởng phán quyết chung, không dựa vào một đặc điểm duy nhất "đoán" loại tín hiệu, nhưng sử dụng toàn diện các loại tốc độ khung hình của tín hiệu Bluetooth bằng cách sử dụng tự tương quan mã hàng đầu, tích lũy thứ tự cao, tỷ lệ đỉnh chuỗi đồng bộ và thông tin loại gói. Giá trị quan trọng của phương pháp này là kết hợp nhiều lớp vật lý và các đặc điểm cấu trúc khung với sự phân biệt rõ ràng. Tài liệu đăng ký bằng sáng chế nói rằng phương pháp này làm giảm các lỗi nhận dạng có thể xảy ra chỉ dựa trên các đặc tính liên quan đến mã dẫn đầu và tăng cường độ bền của các thử nghiệm thông số Bluetooth trong môi trường nhiễu mạnh hơn.

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Nhận dạng mẫu giải quyết "tín hiệu này là gì", phương pháp đồng bộ giải quyết "tín hiệu khung này bắt đầu từ đâu".

Trong môi trường thử nghiệm thực tế, tín hiệu nhận có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu đột ngột, tiếng ồn và tín hiệu bất thường. Ngay cả khi tín hiệu Bluetooth đã được xác nhận, nếu có sự sai lệch ở điểm bắt đầu của tiêu đề khung, các độ phân giải tiếp theo của Access Code, Header, Packet Type và Payload sẽ bị ảnh hưởng. Do đó, đồng bộ hóa cả phát hiện tín hiệu và cung cấp cơ sở thời gian cho việc giải điều chế và phân tích trường giao thức tiếp theo.

Bằng sáng chế sáng chế "Một phương pháp đồng bộ hóa áp dụng cho tín hiệu đầu cuối nhận của máy tổng hợp Bluetooth" sử dụng sơ đồ hai giai đoạn "đồng bộ thô+đồng bộ mịn". Giai đoạn đầu tiên là thăm dò tín hiệu đầu khung Bluetooth. Ý tưởng là tiến hành vi phân bậc một của tín hiệu đầu thu, sử dụng đặc tính xung kích do nhảy năng lượng tín hiệu tạo ra để tìm kiếm điểm khởi đầu có thể của khung hình; Đồng thời kết hợp kích thước năng lượng và thời lượng của nó để phân biệt khung Bluetooth thực với nhiễu tiếng ồn ngắn hạn. Giai đoạn hai sử dụng sơ đồ đồng bộ hóa chi tiết được nhắm mục tiêu dựa trên các cấu trúc khung khác nhau của BR, EDR và BLE: tín hiệu BR sử dụng tiền đạo 4 bit để định vị có liên quan, kết hợp với các điểm kiểm tra Access Code, Header và Packet Type; Tín hiệu EDR, ngoài việc liên quan đến tiền mã, cũng sử dụng từ đồng bộ EDR để điều chỉnh vị trí đầu khung; Tín hiệu BLE tương ứng với 8 bits, 16 bits và 80 bits và xác định điểm bắt đầu bằng cách kết hợp với đỉnh từ đồng bộ BLE. Điều này cho thấy đồng bộ hóa chính xác không phải là đo tất cả các tín hiệu Bluetooth bằng cùng một "thước đo", mà là hoàn thành phát hiện kích thước hạt thô trước khi chọn phương pháp định vị tốt phù hợp hơn theo các chế độ khác nhau. Tác dụng của nó là cung cấp điểm khởi đầu đáng tin cậy hơn cho đầu nhận trước khi phân tích và giải điều.

Từ dạng sóng đến bit: Cách GFSK giải điều chế chống nhiễu

Sau khi hoàn thành việc nhận dạng và đồng bộ hóa, thiết bị tổng hợp Bluetooth cũng sẽ khôi phục các dạng sóng GFSK nhận được thành 0 và 1. GFSK là một điều chế quan trọng được sử dụng bởi các lớp vật lý BR và BLE, và GFSK cũng được sử dụng trong phần đầu khung EDR. Các đặc tính pha liên tục và bộ lọc Gauss của nó có lợi cho việc kiểm soát phổ tần, nhưng cũng làm cho việc giải điều chế đầu thu cần phải xem xét đầy đủ tiếng ồn kênh và mối liên hệ giữa các bộ mã.

Bằng sáng chế sáng chế, Phương pháp giải điều chế tín hiệu GFSK của một máy đo tổng hợp Bluetooth, đề xuất một sơ đồ giải điều chế kết hợp xác suất khả thi tối đa với tìm kiếm Viterbi. Phương pháp này trước tiên làm rõ điều chế GFSK và các thông số bộ lọc Gauss theo giao thức Bluetooth và thiết lập mô hình kênh không dây của tổng hợp Bluetooth; Sau đó, dựa trên lý thuyết xác suất khả thi tối đa, xác suất của tín hiệu nhận được trong điều kiện bit 0 và bit 1 được tính toán và cơ sở phán quyết mềm được hình thành; Cuối cùng, lưới Trellis được xây dựng để sử dụng các phép đo xác suất làm thang đo tìm kiếm đường dẫn, giữ lại các đường dẫn tốt hơn theo từng giai đoạn thông qua thuật toán Viterbi và hồi quy để giải điều chế luồng bit. Bản án mềm giữ lại nhiều thông tin hơn về "bit này đáng tin cậy như thế nào" so với một bản án cứng chỉ nhìn vào một điểm lấy mẫu tích cực và tiêu cực và kết quả là 0 hoặc 1 vượt quá ngưỡng. Sử dụng tìm kiếm Viterbi để tận dụng mối quan hệ tổng thể giữa các mã số liền kề và các đường dẫn ứng cử viên, bạn có thể tìm kiếm kết quả toàn cầu hợp lý hơn trong điều kiện nhiễu hoặc nhiễu mạnh.

Ứng dụng thực tế

Khả năng xử lý đầu thu được hình thành xung quanh nhận dạng mẫu tín hiệu, đồng bộ hóa nhận và giải điều chế GFSK, có thể được áp dụng cho tổng hợp Bluetooth và các thiết bị kiểm tra không dây liên quan, chủ yếu hướng tới các tình huống sau:

Xác minh R&D: Kiểm tra và gỡ lỗi tín hiệu Bluetooth cho tai nghe Bluetooth, thiết bị đeo thông minh, điện thoại di động, thiết bị đầu cuối IoT và các sản phẩm khác để cung cấp cơ sở dữ liệu cho phân tích hiệu suất RF trong giai đoạn R&D.

Kiểm tra sản xuất tự động: Trong quá trình sản xuất hàng loạt, tín hiệu Bluetooth nhận được được tự động nhận dạng, đồng bộ hóa và giải điều chế, kết hợp với phần mềm kiểm tra, dụng cụ và thiết bị tự động để hoàn thành phát hiện thông số liên quan, giảm hoạt động thủ công và cải thiện hiệu quả và tính nhất quán của thử nghiệm hàng loạt.

Phát triển thiết bị kiểm tra không dây: Các thuật toán liên quan có thể được sử dụng như một phần quan trọng của đầu thu Bluetooth Integrator để cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho việc phát triển chức năng và tối ưu hóa hiệu suất của thiết bị kiểm tra không dây.

Từ đơn thuần bắt được tín hiệu tần số vô tuyến, đến phân biệt chính xác mô hình tín hiệu, khóa chặt đầu khung tín hiệu, cho đến khi phân tích đầy đủ từng nhóm dữ liệu bit, toàn bộ quá trình đều dựa vào thuật toán tầng vật lý hoàn chỉnh phối hợp điều khiển. Tiếp tục nghiên cứu thuật toán cốt lo@@ ̃i ở tầng dưới cùng, không những là nền tảng quan trọng để nâng cao độ chính xác kiểm tra của thiết bị kiểm tra không dây trong nước, tăng cường năng lực thích hợp với môi trường tần suất vô tuyến phức tạp, xây dựng sức cạnh tranh cốt lo@@ ̃i của ngành công nghiệp, mà còn là sức mạnh vững chắc để nghiên cứu phát triển nhiều lần của các thiết bị như thiết bị kiểm tra tổng hợp Bluetooth, thiết Nhiệt tình hoan nghênh khách hàng các giới đến tư vấn chi tiết sản phẩm và kỹ thuật; Nếu bạn có ý tưởng phương án kiểm tra định chế hóa, chúng tôi cũng mong đợi chung tay bàn bạc, cùng hợp tác nghiên cứu phát triển, cùng sáng tạo thành quả kỹ thuật.