CN108702715A - 并发多无线电接收器 - Google Patents

Abstract

一种用于接收数据分组传输的方法，其中基于对由发射器发射的前导码的检测来实现与所述发射器的同步。使用单个硬件接收器布置的时间复用调度，并且所述时间复用调度具有包括第一监听周期和在所述第一监听周期之后的第二监听周期的主时隙。在所述第一监听周期中执行第一类型的同步检测(例如，IEEE 802.15.4)，并且在所述第二监听周期中执行与所述第一类型的同步检测不同的第二类型的同步检测(例如，BLE)。

Description

并发多无线电接收器

技术领域

本发明涉及一种用于接收数据分组传输的方法，其中基于对由发射器发射的前导码的检测来实现与所述发射器的同步。另一方面，本发明涉及一种并发多无线电接收器，所述并发多无线电接收器包括：天线输入，其用于接收与第一类型的同步检测或第二类型的同步检测相关联的所发射的数据块，所述第二类型的同步检测与所述第一类型的同步检测不同；以及连接至所述天线输入的处理单元。

背景技术

国际专利公开WO2009/093892公开了一种用于确定输入信号，特定来说具有M个相似数据符号的序列的前导码信号的特征形式的方法和布置。这可具体应用于低数据速率RF通信网络，诸如采用IEEE 802.15.4标准的网络。

发明内容

本发明试图提供一种用于在接收器中接收来自使用单个硬件架构的两种类型的发射器的传输的解决方案。本文档中的术语‘发射器的类型’应用于使用不同标准的发射器，例如，使用带有不同前导码和调制方案的不同物理层。

根据本发明，提供一种根据上文所定义的前导码的方法，其中所述方法还包括：使用单个硬件接收器布置的时间复用调度，所述时间复用调度具有包括第一监听周期和在所述第一监听周期之后的第二监听周期的主时隙，其中在所述第一监听周期中执行第一类型的同步检测，并且在所述第二监听周期中执行与所述第一类型的同步检测不同的第二类型的同步检测。应注意，同步检测还涵盖识别。

所述第一类型的同步检测可与基于扩频的传输相关联，例如，基于IEEE 802.15.4(ZigBee)标准。所述第二类型的同步检测可与基于非扩频的传输相关联，诸如蓝牙或BLE(蓝牙低能耗)。

附图说明

下文将参考附图使用多个示例性实施方案更详细地讨论本发明，其中：

图1示出在单个硬件接收器中采用两种不同类型的同步检测的系统的示意图；

图2a和图2b示出与不同类型的同步检测相关联的两个前导码的前导码结构；

图3a-h示出根据本发明的时间复用调度表的实施方案；

图4示出并发无线电接收的说明图；

图5示出如本发明的一个实施方案中所使用的第二类型的同步检测的时序图；

图6示出如本发明的一个实施方案中所使用的第一类型的同步检测的时序图；并且

图7和图8示出基于相关性的同步检测方案的两种可能的具体实现方式变型。

具体实施方式

下文描述了经济有效的低功率接收器的各种实施方案，其可监听源自发射器的使用两种不同类型的标准/协议的数据分组，例如，IEEE802.15.4分组(如由ZigBee或Thread使用的)和蓝牙低能耗(BLE)分组。目前可用的解决方案使用两个单独的无线电接收器，或例如可软件配置用于接收多种(两种)类型的标准/协议传输中的一种的接收器。第一类型相对昂贵(需要两倍硬件量)，并且另一类型不能自主并发接收。例如，实现此类接收器的芯片必须明确地选择监听BLE或IEEE802.15.4分组。如下所述的所公开的发明实施方案可使用单个无线电接收器同时监听BLE分组和802.15.4分组。

图1中示出采用两种标准/协议来进行数据传输的系统的示意图。带有相关联天线5的接收器2能够分别从各自具有相关联天线6的第一类型发射器3(Tx1)或具有相关联天线7的第二类型发射器4(Tx2)接收数据分组。应注意，接收器2可配有次级天线5a，例如以便能够实现天线分集方案。此外，接收器2包括处理单元8，所述处理单元8连接至天线5(和次级天线5a)，或者允许连接至天线5的天线输入。处理单元被布置来执行下文所描述的方法实施方案中的任何一种。接收器2还可包括连接在天线输入与处理单元8之间的硬限制无线电前端9，其功能将在下文予以解释。

使用两种不同标准/协议的此类系统的可能的实现方式可能是，房屋内所有的灯都连接至使用IEEE 802.15.4操作的网络(诸如ZigBee或Thread)。例如，ZigBee光链路(ZLL)是联网协议。在所有的灯都连接至ZLL网络的频率信道并对其进行监听的同时，它们同时监听(扫描)BLE信道以获得新的连接。以此方式，在ZigBee网络确保家中所有的灯都被连接并且能相应地适应它们的状态时，用户可在例如他们的智能电话或平板计算机中通过BLE无线电控制他附近的灯。例如，如果用户离开房屋，他可使用智能电话上的触摸或语音识别功能发送“关闭所有的灯”的BLE命令至附近的灯，并且然后可将这个信息转送至更大的ZLL网络从而确保通知房屋内所有的灯关闭。

图2a示出示例性扩频数据传输方案的时序序列，在这种情况下具体为IEEE802.15.4RF信道，其中在数据分组的前导码中，重复16μs的前导码数据符号(例如，8次，前两次示出为‘802.15.4前导码符号1(16us)'和‘802.15.4前导码符号2(16us)’)以形成数据分组的整体前导码部分。图2b示出使用在不同类型协议/标准(在这种特定情况下为蓝牙低能耗(BLE))中使用的数据分组的前导码。这里，8μs的BLE前导码(‘BLE前导码(8μs))后跟着耗费32μs的BLE访问地址(‘BLE访问地址(32μs)’)。在许多应用中，BLE访问地址部分是已知的或可预测的，并且可用作扩展的前导码以允许更长的可用时间来检测此类传输的前导码。

一般来说并在图3a的时间线中示意性地示出，本发明涉及一种用于接收数据分组传输的方法，其中基于对由发射器发射的前导码的检测来实现与发射器的同步。所述方法还包括使用单个硬件接收器布置的时间复用调度，所述时间复用调度具有包括第一监听周期T1和在第一监听周期T1之后的第二监听周期T2的主时隙。在第一监听周期T1中执行第一类型的同步检测，并且在第二监听周期T2中执行与第一类型的同步检测不同的第二类型的同步检测。本文的同步检测被理解为RF数据分组通信设置中的第一步，并且被理解为还涵盖例如发射器或所发射的数据分组的识别。

第一类型的同步检测例如与基于扩频的传输相关联，诸如基于IEEE 802.15.4的传输，例如，ZigBee。第二类型的同步检测可与基于非扩频的传输相关联，例如，基于蓝牙或BLE的传输。具有不同类型的同步检测允许有效地并且同时监听两种类型的数据分组传输，并带有正确检测的高度可能性。例如，当使用第二类型的同步检测的数据分组传输的可检测部分(前导码)长于使用第一类型的同步检测的数据分组传输的可检测部分(前导码)时，可以确保即使两个发射器的前导码将恰好在同一时间开始，也将不会有前导码未被检测到。在所述情况下，在第一监听周期T1已经结束之后，使用第二类型的同步检测的前导码将仍然持续，并且已经完成到第二监听周期T2的转变。

在另外的实施方案中，第一类型的同步检测基于检测数据分组的前导码中的数据符号，并且时隙的持续时间足够用于数据符号的检测。换句话说，在第一监听周期T1中接收数据符号之后，时隙的总持续时间(T1+T2)足够长以用于处理第二监听周期T2中与第一类型的同步检测有关的相关性计算。

图3a-h示出实现本发明的多标准监听方法实施方案的一些可能的时间复用调度表。在这种情况下，这些示例与如图2a和2b所示以供参考的IEEE 802.15.4前导码和BLE前导码/访问代码结构有关。在每个示例中，第一时隙表示监听IEEE 802.15.4RF信道(ZigBee或Thread所使用的)所花费的时间，即第一监听周期T1，并且第二时隙表示监听BLE RF信道所花费的时间，即第二监听周期T2。

每个时间线上的黑色部分Ts表示从一个标准到另一个标准的监听之间切换所需的时间。实际上，根据接收器2中RF无线电前端的设计，这个切换时间Ts可取决于RF模拟滤波器响应、接收器2的频率合成器稳定到新的频率所需的时间段或接收器2的任何增益控制机制收敛所需的时间。一般来说，时隙可包括切换时间段，例如，在第一监听周期T1与随后的第二监听周期T2之间(以及在第二监听周期T2与随后的第一监听周期T1之间)。

作为本发明实施方案的一个元素，时间复用调度表应使得无线电接收器2被布置为不监听一个标准的RF信道长于另一标准的前导码的时间段。例如，如果监听IEEE802.15.4信道16μs(如图3a所示的调度表中)，则可能错过短得多的8μs BLE的到达时间。另一方面，就BLE而言，访问地址为接收器2已知，并且因此可用作检测过程中BLE前导码的扩展。通过以此方式使用访问地址，在不会有遗漏BLE分组的风险的情况下，本发明时隙(T1+T2)甚至可延长到与整个8μs BLE前导码+32μs访问地址(即40μs)一样长。因此，如图3a所示的监听调度表仍然是可能的，其中第一监听周期T1等于第二监听周期T2(T1和T2均为16μs)。虽然这种方法具有访问地址的一部分将不被接收器2解码的缺点，但其可导致重要的性能和复杂性益处，如以下章节进一步所讨论的。

接着上文，在具体实施方案中，第二类型的同步检测与基于非扩频的传输(诸如蓝牙或BLE)相关联，其中同步检测包括所接收的数据分组的前导码和访问地址部分上的同步。

替代地，可选择监听调度表，使得在较短的时隙内采集BLE和/或IEEE 802.15.4前导码，然后将其组合以执行检测。在另外的实施方案中，可将第一监听周期T1和第二监听周期T2细分为交错的第一监听子周期T1’和第二监听子周期T2’。

其中的一个示例由图3b的调度表示出，其中监听每个标准大约4μs(即，第一子周期T1’和第二子周期T2’均等于4μs(其中每次之间都存在切换时间段Ts)。每个子周期T1’、T2’对于自身可靠检测来说太短，然而，将多个子周期T1’、T2’组合在一起并用作检测过程的一部分。下文讨论实现这一点的更详细的方法。

可设想另外的替代性时序实施方案，例如，其中时隙包括n个第一监听子周期T1’和n个第二监听子周期T2’，n是大于1的整数。在n＝4情况下的示例是图3b所示的时序图，并且在n＝3情况下的示例在图3d中示出，带有5.3μs的相等子周期T1’、T2’。

在图3c的时序图中示出调度表的一个另外的具体示例性实施方案。代替以规则的方式在BLE与IEEE 802.15.4之间来回切换(如图3a、b和d所示的实施方案中)，将两个第二监听子周期T2’分配为彼此相邻。这种优化还确保采集完整的IEEE 802.15.4前导码符号间隔用于分析，如将在下文参考图4进一步详细解释的。更一般地，在这个实施方案中，将第一监听子周期T1’或第二监听子周期T2’中的两个连结起来，即两个第二监听子周期T2’彼此相邻，如图3c所示(作为进程的替代方案，这也可以应用于第一监听子周期T1’中的两个。换句话说，第一监听子周期T1’和第二监听子周期T2’的第二半与第一监听子周期T1’和第二监听子周期T2’的第一半在时间顺序上反转过来。

图4的顶行示出具有两个相继的前导码符号的IEEE 802.15.4分组相对于两个不同的监听调度表(如图3b和图3c所示)的特定到达时间。IEEE 802.15.4前导码由八个16μs前导码符号(仅示出两个)的重复模式组成，每个前导码符号具有相同的直接序列扩频代码。出于演示的目的，每个前导码符号已被分成图4中标记为“A”到“D”的四个部分。如果使用规则模式(图3b的实施方案、图4中标记为‘1.’的行)来监听两种不同类型的标准/协议，则将仅采集来自部分“A”和“C”的前导码符号代码的样本，而遗漏部分“B”和“D”中的信息。注意，这将假设从第一类型的同步检测到第二类型的同步检测的每次转换之间的切换时间Ts几乎为零，反之亦然。

改进的方案是图3c(或图4中标记为‘2.’的行)所示的实施方案，其中复用调度表已被改变以确保采集IEEE 802.15.4前导码符号的所有部分(“A”-“D”)用于分析。注意，由于IEEE 802.15.4使用8次重复的由32代码元素组成的前导码符号，因此无论数据分组的到达时间如何，都应用相同的参数。在对应于一个前导码符号间隔的时间间隔内收集信号样本用于分析存在若干优点，因为可以利用前导码符号的32代码元素序列的特性，重复的32代码元素序列总是相同的从而产生更可预测的性能，并且在一个前导码符号间隔期间覆盖信号样本总是32代码元素序列可降低计算复杂性。

对于实际应用，可进行以下观察。首先，物理层前导码中使用的IEEE 802.15.4前导码符号代码序列与窄带干扰信号有较少关联。然而，如果仅使用代码的一部分，则代码的CW干扰抑制属性可能会严重受损。此外，对IEEE 802.15.4部分代码序列的检查显示出包含较少时序信息的低频部分。这可导致较低准确的时序/频率获取准确度，从而降低灵敏度。其次，通过获得完整的同步符号A-D，无论分组何时到达，都可实现可预测的性能。这便于开发，并且允许设计者针对特定的所接收序列优化性能。然而，如果仅使用部分符号，则可根据分组的到达时间在分析窗口中显示若干序列。这使设计复杂化并且可能降低灵敏度。第三，如果收集完整的代码序列，则这可允许在涉及与已知序列的交叉相关性的任何后续分析期间的硬件简化。这个方面在下文更详细地讨论。应注意，图3c所示的复用调度表不是将确保收集完整前导码周期用于分析的唯一调度表。例如，图3d所示的复用调度表实现了相同的目标。在这种情况下，IEEE 802.15.4前导码符号间隔被分成三个5.3μs部分，而不是四个4μs部分。将较少的时隙组合用于分组检测可提供一些性能和复杂性优势。

在另外的实施方案中，如图3e-h中的示例性时序图所示，第一监听周期T1长于第二监听周期T2，例如，T1＝16μs且T2＝4μs。与具有较差灵敏度的标准相比，这个实施方案例如允许在较长时间T1内监听更好的灵敏度标准。例如，IEEE 802.15.4标准倾向于在低得多的SNR下工作，这需要较长的监听时段T1来采集足够的能量用于可靠的前导码或同步检测。相比之下，BLE在高得多的SNR下工作，以实现简单且快速的分组检测机制(参见下文)。例如，在BLE时隙(第二监听周期T2)保持非常短，而长得多的时间段用于监听IEEE802.15.4(第一监听周期T1)的情况下，图3e所示的监听调度表可能更合适。这允许IEEE 802.15.4更稳健的检测和/或利用休眠、多信道监听或天线分集特征的另外的实施方案的引入。

在另外的替代性实施方案中，在第一监听周期T1期间，第一类型的同步检测包括多个第一类型的同步检测类别中的一个，诸如活动/睡眠(图3f)；信道分集(图3g，由信道1/信道2指示)；天线分集(图3h，由信道1/天线1、信道1/天线2指示)或甚至它们另外的组合。

时间复用调度表不总是需要在各个和每个第一监听周期T1期间搜索分组。由于以下章节中提出的许多分组检测算法可在所提供的八个前导码符号的仅单一IEEE 802.15.4前导码符号中可靠地检测分组，因此无线电可以在一个或多个第一监听周期T1内进入睡眠模式而不遗漏分组(如图3f所示)。这可导致大量的功率节省。

还应注意，时间复用调度表不一定仅在对应于两个标准的两个不同频率下搜索分组。相反，可改变频率信道以监测一个或两个标准中的大范围的信道。例如，BLE时隙可能在寻找分组的三个广告信道之间循环。类似地，IEEE 802.15.4时隙中的一个可能在一个网络上监测通信，而另一个时隙用于在另一频率信道上搜索新的网络连接(如图3g所示的调度表)。此外，如果无线电系统配备有多个天线，则可用不同的天线(例如，如图1所示的接收器2的另外的天线5a)监听相同的信道，以提供空间分集益处(如图3h所示的调度表)。

另外，可根据当前应用需求或当前无线电条件实时调整第一监听(子)周期T1、T1’)和第二监听(子)周期T2、T2’)的调度表。例如，无线电可仅定期监听IEEE 802.15.4网络的存在。一旦找到网络，无线电就可调整其时间复用调度表以具有更少的“休眠”第一监听周期T1，并且更经常地监听新发现的IEEE 802.15.4网络。类似地，如果在第一监听周期T1/第二监听周期T2上识别到非常强的干扰信号限制通信，则可在运行时间调整调度表以按需修改、减少或延长第一监听周期T1/第二监听周期T2以获得最佳性能。

根据先前章节所讨论的适当时间复用调度表收集若干样本用于分析之后，需要分析样本以确定分组是否已经到达。通常，分析在先前监听周期T1、T2从一个标准收集的样本将与在当前监听周期T2、T1从另一标准采集数据同时发生。在一个实施方案中，所述方法还包括存储在第二监听周期T2期间接收的数据，以及在随后的第一监听周期T1期间处理所存储的数据，反之亦然。由于第一监听周期T1和第二监听周期T2彼此相继，因此也可能发生其他情况，即，所述方法还包括存储在第一监听周期T1期间接收的数据，并且在随后的第二监听周期T2期间处理所存储的数据。

这具有如下优点：接收器2中的分析硬件可重新用于两种标准/协议，并且确保将按时完成处理以在下一时隙开始时开始对分组的检测。尽管不是绝对必要的，但下文所描述的算法与作为接收器2的一部分的硬限制无线电前端9兼容(参见图1)。除了减少数字部分的计算复杂性之外，在并发无线电接收器2的背景下使用硬限制无线电前端9的优点是不需要自动增益控制(AGC)。由于AGC系统将需要时间来收敛到新的增益设定值，这既允许RF前端9的简化，并且更重要的是对于并发无线电接收，还允许标准/协议之间更快的切换时间。

在图5中，在用于BLE数据分组接收的这个具体示例中，针对第二类型的同步检测指示用于接收和处理的时序。这个时序图示出BLE检测的最坏情况下的时序。顶行示出BLE与ZigBee之间的监听调度表，其中第一监听周期T1和第二监听周期T2交替并且具有相同的长度。在这个基本方案中，16μs用于监听ZigBee，之后16μs用于监听BLE。存在1μs切换时间。在BLE时隙期间，即第二监听周期T2，通过分析所接收信号的RSSI来检测分组。如果RSSI中存在步阶增加(如图5中第二行所示)，则这指示分组已经到达并且开始BLE检测过程。耗费大约4μs用于模拟RSSI测量电路的稳定，之后4 s用于(RSSI)ADC转换时间(如在第三行上的图5的图所示)。末行示出最坏情况下的BLE前导码到达时间。BLE前导码加上访问地址由40个符号组成，每个符号1μs长：8个前导码符号和32个(已知的)访问地址符号。如果在4μs之后恰好错过检测BLE前导码，则将在符号33处再次检测BLE前导码。从符号24开始的(在切换成BLE之后)所有数据将存储在FIFO中，并且应该可用于后续的DSP处理。这赋予我们总共17个符号用于无线电来获取时序、频率和帧同步，从而稳健地解调其余的BLE分组。

在图6中，对于第一类型的同步检测示出能与之相比的时序，在这个具体示例中为ZigBee数据分组。而且在这个示例中，第一监听周期T1和第二监听周期T2使用相等的持续时间，如顶行所示。第二行示出在第一监听周期T1期间存在、接收和存储ZigBee数据分组前导码，之后是在第二监听周期T2期间如第三行所指示的相关性处理周期。同样，底行示出最坏情况下的时序，其中ZigBee前导码的第一个符号被接收得太晚并且将不直接导致检测。由于ZigBee数据分组的前导码包括八个符号的重复，因此最终将检测信道1的信号。从这个时序图也可清楚地看出，可以监听例如全部三个ZigBee信道，或者可以在后续的第一监听周期T1中使用天线分集。通过将第二监听周期缩短为例如4μs，甚至可以监听甚至更多的ZigBee信道，还可参见上文关于图3e-h所描述的实施方案。

如上文已经提及的，在另外的实施方案中，第一类型的同步检测可包括交叉相关性检测方案。在图7和图8的示意图中，示意性地示出用于直接序列扩频系统(诸如IEEE802.15.4)中的符号时序和载波频率恢复的交叉相关性检测方案的实现方式的两个替代方案。所接收的序列在前导码符号的每个(时间偏移)旋转版本以及各种载波频率偏移处与已知的前导码序列(由图7和图8的示意图的顶部的块A-D指示)交叉相关。这在相关器单元10中实现，其中使用求和单元12将1比特系数移位用于相关性操作。在评估单元13中已经评估了前导码符号的每个(时间偏移)旋转版本和每个载波频率偏移(CFO)之后，在块14中确定带有最高量值的输出。如果这个量值高于阈值，则在处理块15中，可使用所估计的时序偏移和频率偏移开始分组数据检测。并发无线电系统接收器2需要快速执行这个计算，使得按时完成分组到达检测和获取过程以便(如有必要)在下一第一监听周期T1开始时开始分组数据检测过程。

如已经提及的，作为接收器2的一部分的硬限制无线电前端9对于并发无线电是很好的选择，因为它不需要自动增益控制电路以实现标准/协议之间的快速切换时间。此外，仅有1比特分辨率，对于数据和相关系数两者，图7所示的图的并行处理变得对低成本低功率设备在计算上是可行的。最后，测量和模拟已经表明这种算法非常逼近IEEE 802.15.4的理想全精度性能。

如图7所示的用于并发无线电的交叉相关性实现方式的一个重要特征是已经选择了适当的时间复用调度表，从而使得采集完整的前导码周期用于分析，如上文所讨论的。这允许通过循环移位1比特系数11或所述接收信号数据来更容易地检查前导码序列的全部(时间偏移)旋转版本以在每个时间偏移处执行相关性。或换句话说，交叉相关性检测方案包括循环移位系数或所接收信号数据以在每个时间偏移处执行相关性。

这种算法在带有时序调度表(诸如参考图3b-d描述的时序调度表)的并发模式无线电接收器2的背景下具有一些缺点，其中前导码从及时展开的第一监听周期T1建构。首先，由于在第二监听周期T2中花费了一些时间来监听其他无线电标准，因此部分“A”与“D”之间的观测时间跨度增加。这降低了每个相关器的带宽，使得需要更多的并行相关性来跨越载波频率的不准确性。例如，如果花费一半时间来监听BLE以及另一半时间来监听IEEE802.15.4，那么将耗费两倍长的时间来采集必要的所接收信号数据，并且因此用两倍数量的CFO相关器单元10来实现类似性能。更糟糕的是，根据频率合成器实现方式，由于在监听其他标准时载波频率的相位将会改变，因此每个部分“A”至“D”的相位可能是未知的。为了在不增加复杂性的情况下解决这些问题，如图8所示的另外的实施方案中提供非线性相关性算法。

在这个示例性实施方案中，使用如图8所示的求和单元12a-12d和评估单元13a-13d，根据如图4所示的时间复用调度表将整个16μs前导码符号上的相关性分成四个4μs部分。将每个结果(对于部分“A”至“D”)的量值在组合器16中组合在一起以检测分组到达并且与所接收的分组的符号时序同步。然后，所需相关器的数量与较短相关性的观测时间跨度相关，使得实现方式复杂性相对于上述方法降低。例如，与部分“A”和“D”之间的32μs时间跨度相比，部分“A”仅为4μs。虽然这显著减少了并行CFO相关性的数量以节省功率和面积，但由于前导码子符号的代码序列属性受限于较短序列并且丢失了一些相关性信息，因此其有一些性能损失。为了最小化性能损失，可增加第一监听周期T1的长度，使得需要将较少的部分组合在一起。例如，使用参考图3d所描述的时序，将前导码分成大约5.3μs的三个相等部分而不是4μs的四个部分，从而实现一些性能改良。一般来说，所述方法还可包括使用多个交叉相关器的细分，其中将每个子相关性的量值进行组合。然后，多个交叉相关器的数量取决于所选择的第一监听周期的长度，即，在4μs部分的情况下为四个，并且在5.3μs部分的情况下为三个。替代地，评估单元13a-13d使用坐标旋转数字计算机(CORDIC)方案来实现，以便在不损失性能的情况下检测分组。在这种情况下，使用CORDIC或类似的硬件块来补偿每个部分的相位旋转，以便在不丢失相位信息的情况下重建前导码。因此，同样所述方法还可包括使用多个交叉相关器的细分，其中通过相位旋转来校准每个子相关性的相位，且然后将其进行组合。

在另外的实施方案中，第一类型的同步检测和/或第二类型的同步检测包括基于能量的检测方案，例如，基于接收信号强度指示(RSSI)的方案。应注意，用于第一类型的同步检测和第二类型的同步检测的技术不是互相排斥的并且可被组合以实现最佳性能。例如，这个实施方案可用于同时监听两个BLE信道。

这个实施方案允许通过使用例如所接收信号强度的估计来初步确定分组的到达从而以较低的复杂性实现可接受的性能。。以这种方式，每当所接收信号强度增加超过一定阈值时检测分组。然后，使用与前导码和/或访问地址的一些部分的后续相关性来确定符号时序和载波频率偏移。或者换句话说，第一类型的同步检测和/或第二类型的同步检测还包括基于后续相关性的检测。这个附加的获取步骤可使用上文所讨论的任何算法来完成。

虽然通过感测所接收信号强度的增加来检测分组原则上可用于IEEE 802.15.4和BLE两者，但它最适用于检测BLE分组。IEEE802.15.4使用扩频，使得接收器可在所接收信号强度接近噪声水平时操作。在窄带干扰信号的存在下，所期望的分组的所接收信号强度将通常低于干扰信号的接收信号水平，并且直到解扩之后才能检测到。这使IEEE 802.15.4的简单能量检测变得不可靠，并且上文参考图7和图8所描述的交叉相关性实现方式更合适。相比之下，BLE是仅能在高信噪比和干扰比下操作的窄带系统。这意味着所接收信号强度中的增加步阶将总是伴随着分组的到达从而使能量检测方法非常可靠。

上文已经参考如附图所示的多个示例性实施方案描述了本发明的实施方案。一些部件或元件的修改和替代性实施方式是可能的，并且被包括在如所附权利要求书中所限定的保护范围内。

Claims (21)

1.用于接收数据分组传输的方法，其中基于对由发射器发射的前导码的检测来实现与所述发射器的同步，

所述方法还包括

使用单个硬件接收器布置的时间复用调度，所述时间复用调度具有包括第一监听周期和在所述第一监听周期之后的第二监听周期的主时隙，

其中在所述第一监听周期中执行第一类型的同步检测，并且在所述第二监听周期中执行与所述第一类型的同步检测不同的第二类型的同步检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一类型的同步检测与基于扩频的传输相关联。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第二类型的同步检测与基于非扩频的传输相关联。

4.根据权利要求3所述的方法，其中同步检测包括所接收的数据分组的前导码和访问地址部分上的同步。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述第一类型的同步检测基于检测所述数据分组的前导码中的数据符号，并且所述时隙的持续时间足够用于所述数据符号的检测。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述时隙包括所述第一监听周期与所述第二监听周期之间的切换时间段。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述第一监听周期等于第二监听周期。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中将所述第一监听周期和所述第二监听周期细分为交错的第一监听子周期和第二监听子周期。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述时隙包括n个第一监听子周期和n个第二监听子周期，n是大于1的整数。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中将所述第一监听子周期或所述第二监听子周期中的两个连结起来。

11.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述第一监听周期长于所述第二监听周期。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一监听周期期间，所述第一类型的同步检测包括多个第一类型的同步检测类别中的一个。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其还包括存储在第二监听周期期间所接收的数据，以及在随后的第一监听周期期间处理所述存储的数据，反之亦然。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述第一类型的同步检测包括交叉相关性检测方案。

15.根据权利要求14所述的方法，所述交叉相关性检测方案包括循环移位系数或所接收的数据以在每个时间偏移处执行相关性。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其还包括使用多个交叉相关器的细分，其中将每个子相关性的量值进行组合。

17.根据权利要求14或15所述的方法，其还包括使用多个交叉相关器的细分，其中通过相位旋转来校准每个子相关性的相位，且然后将其进行组合。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法，其中所述第一类型的同步检测和/或所述第二类型的同步检测包括基于能量的检测方案。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一类型的同步检测和/或所述第二类型的同步检测还包括基于后续相关性的检测。

20.并发多无线电接收器，所述并发多无线电接收器包括：天线输入，其用于接收与第一类型的同步检测或第二类型的同步检测相关联的所发射的数据块，所述第二类型的同步检测与所述第一类型的同步检测不同；以及连接至所述天线输入的处理单元，所述处理单元被布置来执行根据权利要求1-19中任一项所述的方法。

21.根据权利要求20所述的接收器，其还包括连接在所述天线输入与所述处理单元之间的硬限制无线电前端。