直接變頻藍(lán)牙接收機(jī)(05-100)

　　信噪比

　　在FM解調(diào)器輸出，信號(hào)信噪比(S/N)定議如下：

　　S/Nd=3×m2×S×x(Sr/n×fx) (4)

　　其中Sx定義調(diào)制信號(hào)的統(tǒng)計(jì)量特性，在數(shù)據(jù)系統(tǒng)情況下，邏輯1或0的似然性相等，因此，此參量通常為0.5;m是調(diào)制率;Sr是進(jìn)入FM解調(diào)器的接收信號(hào)功率;N是進(jìn)入FM解調(diào)器的噪聲功率譜密度;fx是進(jìn)入解調(diào)器的接收機(jī)噪聲帶寬。

　　從藍(lán)牙技術(shù)的要求，容易計(jì)算S/Nd。接收機(jī)靈敏度的測量需要BER(誤碼率)小于?.1%或99.9%正確。注意S/ Nd正比于m2。

　　GFSK數(shù)據(jù)系統(tǒng)的靈敏度主要依賴于發(fā)送數(shù)據(jù)。若藍(lán)牙數(shù)據(jù)序列是“1111000011110000…”，則可計(jì)算調(diào)制率。從此數(shù)據(jù)可見，數(shù)據(jù)序列每8位重復(fù)一次，這意味著調(diào)制頻率為數(shù)據(jù)率/8或125KHz(藍(lán)牙數(shù)據(jù)率為1Mbps)。偏移是固定的，而大多數(shù)藍(lán)牙裝置用160KHz，這意味著調(diào)制率是1.28。對于數(shù)據(jù)“101010…”，最高調(diào)制頻率是0.32，從方程(4)可見，S/ Nd正比于調(diào)制率平方，它隨著數(shù)據(jù)變化。該例說明接收信號(hào)的信噪比與接收信號(hào)的頻率具有非線性關(guān)系，頻率最低時(shí)它最大。

　　頻域表示需要了解時(shí)域信號(hào)的FFT(方程1)。分析是復(fù)雜的，因?yàn)樗釨essel函數(shù)，這會(huì)引起邊帶的無限數(shù)。然而，較高階邊帶具有的功率不明顯，所以，可以忽略。GFSK做為一個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，調(diào)制信號(hào)不能像較老的模擬FM系統(tǒng)那樣好確定。假設(shè)用來調(diào)制載波的數(shù)據(jù)是PRBS。

　　GFSK的C/I性能

　　C/I(載波/干擾)曲線的單端響應(yīng)示于圖3。事實(shí)上信道濾波器將影響此響應(yīng)。然而，藍(lán)牙產(chǎn)品中，所有接收機(jī)至少具有1MHz等效噪聲帶寬，所以，濾波器對于離通道中心低500KHz的信號(hào)提供少量衰減。

　　頻率檢測器輸出可表示為：

　　X0(t)=K·(ai/ac)·wi·cos(wi·t) (5)

　　其中ai是干擾幅度，ac是載波幅度，wi是干擾角頻率。

　　方程(5)只適用于ac大于 ai情況。換言之，方程(5)只適用于由所希望信號(hào)“捕獲”而無干擾的FM解調(diào)器。

　　隨著wi i趨于零，Xo(t)亦趨向零。在0Hz(即dc)，干擾影響可忽略。一般情況，FSK系統(tǒng)在這類干擾下的工作好于任何線性調(diào)制系統(tǒng)。

　　DC偏移

　　DC偏移是直接變頻接收機(jī)的主要問題。圖4示出GFSD信號(hào)和DC偏移。由于發(fā)射和接收端之間的頻率失調(diào)，使接收機(jī)所產(chǎn)生的DC偏移不是處在接收信號(hào)PSD的中心。離中心的最大偏移是藍(lán)牙性能指標(biāo)所允許的發(fā)送和接收端之間最大頻率偏移的函數(shù)，在藍(lán)牙產(chǎn)品中，它為±7.5KHz。

　　在圖3中，±7.5KHz偏移導(dǎo)致最大I/C比有小的變化。由于寬調(diào)制帶寬所致，頻率偏移對直接變頻接收機(jī)的總性能影響可忽略不計(jì)。■(林)