藍牙Modem中一個非常關鍵的算法:頻偏估計與補償(Frequency Offset Estimation and Compensation)。這個算法是接收機(解調端)能正確工作的基石。
我將為您詳細解釋這個算法的原理、必要性以及其工作流程。
一、核心問題:為什么需要頻偏補償?
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頻偏的來源:
如第一張圖所述,發射機(TX)和接收機(RX)的載波頻率f_c
不可能完全一致。這是由于兩者使用的晶體振蕩器(Crystal Oscillator)存在初始誤差和隨溫度、電壓變化的漂移。- 藍牙規范要求,接收機必須能處理最高 ±150 kHz 的初始頻偏,再加上多普勒效應和漂移,整個系統需要能應對高達 ±300 kHz 的頻偏。
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頻偏帶來的危害:
- 從公式
ω?(t) = ω(t) + f_o(t) + n'(t)
可以看出,解調器(PSD)輸出的信號中,除了我們想要的調制頻率ω(t)
,還疊加了一個巨大的直流偏移(DC Offset)f_o(t)
。 - 如第二張圖所述,判決器是通過判斷
ω?(t)
的正負來決定是比特
- 從公式