CN114629576A

CN114629576A - 选频方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN114629576A
Application number: CN202210260306.5A
Authority: CN
Inventors: 孙蔚蓝; 汪艳平
Original assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Current assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2022-06-14

Abstract

本申请实施例提供一种选频方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，采样时段为不发送数据包的时段；在采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；根据干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点，至少两个第一蓝牙频点用于发送数据包。提高了蓝牙频点确定的准确性。

Description

选频方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及蓝牙通信技术领域，具体涉及一种选频方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

蓝牙设备均工作在通用的2.4GHz工业、科学及医学(Industrial ScientificMedical，ISM)频带，由于该频带对所有无线电设备免费开放，导致蓝牙设备容易与其他无线电设备发生冲突和干扰，影响通信质量。

相关技术中，蓝牙设备通常在发送数据包的时候，以发送数据包所在的频点为中心频点采集附近频点的数据，从采集的数据中选择干扰较小的频点进行跳频，以保证通信质量。

由于在发送数据包时采集的数据带有部分与数据包有关的干扰信号，因此，采集的数据需要滤波后才能使用。而滤波后的数据与真实数据存在差异，可能会影响蓝牙频点确定的准确性。

发明内容

本申请涉及一种选频方法、装置、设备及存储介质，提高了在2.4GHz ISM频带中选择干扰较小的频点的正确性，保证了通信质量。

第一方面，本申请实施例提供一种选频方法，包括：

根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，所述采样时段为不发送所述数据包的时段；

在所述采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；

根据所述干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点；所述至少两个第一蓝牙频点用于发送所述数据包。

在一种可能的实施方式中，根据所述干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点，包括：

将所述干扰信号转换为多个第二蓝牙频点对应的数字信号；

根据所述多个第二蓝牙频点对应的数字信号，在所述多个第二蓝牙频点中确定至少两个第一蓝牙频点。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

生成第一消息，所述第一消息包括所述至少两个第一蓝牙频点的顺序信息；

向蓝牙设备发送所述第一消息，所述第一消息用于指示蓝牙设备更新发送数据包的频点。

在一种可能的实施方式中，所述第一消息为链路管理协议LMP消息。

在一种可能的实施方式中，根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，包括；

根据数据包的发送时刻和发送时长，确定两个相邻数据包之间的空闲时段，所述空闲时段为不发送所述数据包的时段；

根据所述空闲时段确定采样时段，所述采样时段小于所述空闲时段。

第二方面，本申请实施例提供一种选频装置，包括第一确定模块、采集模块和第二确定模块，其中，

所述第一确定模块用于，根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，所述采样时段为不发送所述数据包的时段；

所述采集模块用于，在所述采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；

所述第二确定模块用于，根据所述干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点；所述至少两个第一蓝牙频点用于发送所述数据包。

在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块具体用于：

将所述干扰信号转换为多个第二蓝牙频点对应的数字信号；

在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块具体用于：

获取所述多个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值；

将所述多个第二蓝牙频点中，所述数字信号的信号值小于或等于预设阈值的第二蓝牙频点确定为所述至少两个第一蓝牙频点。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括生成模块和发送模块，其中，

所述生成模块用于，生成第一消息，所述第一消息包括所述至少两个第一蓝牙频点的顺序信息；

所述发送模块用于，向蓝牙设备发送所述第一消息，所述第一消息用于指示蓝牙设备更新发送数据包的频点。

在一种可能的实施方式中，所述第一确定模块具体用于：

第三方面，本申请实施例提供了一种选频设备，包括：处理器、存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如第一方面所述的选频方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面所述的选频方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的选频方法。

本申请实施例提供的一种选频方法、装置、设备及存储介质，该方法先根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，采样时段为不发送数据包的时段；然后在采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；再根据干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点，至少两个第一蓝牙频点用于发送数据包。本申请选频方法可以在2.4GHz ISM频带中正确选择干扰较小的频点，保证了通信质量。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种选频方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的数据包的发送时刻和发送时长的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种采样时段的示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种选频方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的空闲时段的示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种采样时段的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种选频装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种选频设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一芯片和第二芯片仅仅是为了区分不同的芯片，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

本申请实施例中，“至少两个”是指两个或者两个以上。

为了便于理解，下面结合图1，对本申请实施例所适用的应用场景进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。请参见图1，包括蓝牙设备1和蓝牙设备2。蓝牙设备1和蓝牙设备2之间可以通过蓝牙进行数据传输。

蓝牙设备是指支持蓝牙无线通信功能的设备。本申请实施例涉及的蓝牙设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobileinternet device，MID)、外部音频播放设备、可穿戴设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，本申请实施例对此并不限定。

蓝牙无线通信是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙可以使当前的一些便携移动设备和计算机设备能够不需要电缆就能连接到互联网，并且可以无线接入互联网。

蓝牙设备之间进行数据传输的频带是2.4GHz ISM频带，由于该频带对所有无线电设备开放，导致蓝牙设备容易与其他无线电设备发生冲突和干扰，进而影响蓝牙设备的通信质量。

为了避免在2.4GHz ISM频带与其他无线电设备发生冲突和干扰，蓝牙设备通常会在发送数据包的时候，以发送数据包所在的频点为中心频点采集附近频带的数据，从采集的数据中选择干扰较小的频点进行跳频，以保证通信质量。

上述跳频方法存在以下两个问题：

1、由于在发送数据包时采集的数据带有部分与数据包有关的干扰信号，因此，采集的数据需要滤波后才能使用；而滤波后的数据与真实数据存在差异，可能会影响最终频点确定的准确性，影响通信质量。

2、以发送数据包所在的频点为中心频点采集数据，可能会采集到非蓝牙工作频带上的数据，导致最终确定的频点可能是非蓝牙频点，即蓝牙频点确定的准确性较低，影响通信质量。

有鉴于此，本申请在不发送数据包的时段采集蓝牙工作频带的数据，通过数据确定干扰最小的蓝牙频点，并选择干扰最小的蓝牙频点进行数据传输。由于采集的数据中不包括与数据包有关的干扰信号，因此无需对采集的数据进行滤波处理，不会影响数据的真实性，可以提高蓝牙频点确定的准确性，进而保障了通信质量。另一方面，采集的数据均是蓝牙工作频带上的数据，进一步提高了蓝牙频点确定的准确性，保障了通信质量。

下面，通过具体实施例对本申请所示的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面几个实施例可以独立存在，也可以相互结合，对于相同或显示的内容，在不同的实施例中不再重复说明。

图2为本申请实施例提供的一种选频方法的流程示意图。请参见图2，该方法包括：

S201、根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段。

本申请实施例的执行主体可以为手机等蓝牙设备，也可以为设置在蓝牙设备中的选频装置，该选频装置可以通过软件实现，也可以通过软件和硬件的结合实现。

蓝牙设备之间进行数据传输的时候是一个蓝牙设备发送数据包的同时另一个蓝牙设备接收数据包。

为了便于理解，下面，结合图3对数据包的发送时刻和发送时长进行详细说明。

图3为本申请实施例提供的数据包的发送时刻和发送时长的示意图。请参见图3，包括数据包301和数据包302。数据包301的发送时刻为t1，发送时长为t2-t1；数据包302的发送时刻为t3，发送时长为t4-t3。数据包301可以是蓝牙设备1在t1时刻发送，蓝牙设备2在t1时刻接收的数据包；数据包302可以是蓝牙设备2在t3时刻发送，蓝牙设备1在t3时候接收的数据包。

采样时段为不发送数据包的时段。

为了便于理解，下面，结合图4对采样时段进行说明。

图4为本申请实施例提供的一种采样时段的示意图。请参见图4，包括数据包401和数据包402。数据包401的发送时刻为t1，发送时长为t2-t1；数据包402的发送时刻为t3，发送时长为t4-t3。采样时段为ta-tb，并且ta大于t2，tb小于t3。

采样时段可以根据实际情况确定，例如，采样时段可以为5～15微秒，本申请对此不做具体限定。

S202、在采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号。

干扰信号可以是频域信号。

S203、根据干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点。

至少两个第一蓝牙频点用于发送数据包。

蓝牙频点是指在蓝牙工作频带内的频点。例如，蓝牙频点可以是2402MHz-2480MHz频带内的频点，具体的蓝牙频点可以是2402MHz、2403MHz、2404MHz、……、2479MHz、2480MHz。

蓝牙工作频带上的干扰信号，可以通过快速傅里叶变换，变换成频带上各个频点的能量值，根据能量值可以确定每个频点对应的干扰的大小。第一蓝牙频点的数量不能低于蓝牙协议要求的数量。

当蓝牙设备为多链路设备时，确定的至少两个第一蓝牙频点可以应用到与蓝牙设备相连的其他多个设备上。

在图2所示的实施例中，根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，采样时段为不发送数据包的时段；然后在采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；再根据干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点，至少两个第一蓝牙频点用于发送数据包。由于采集的数据中不包括与数据包有关的干扰信号，因此无需对采集的数据进行滤波处理，不会影响数据的真实性，可以提高蓝牙频点确定的准确性，进而保障了通信质量。另一方面，采集的数据均是蓝牙工作频带上的数据，进一步提高了蓝牙频点确定的准确性，保障了通信质量。

在上述任意实施例的基础上，下面，结合图4所示的实施例，对上述选频方法进行详细说明。

图5为本申请实施例提供的另一种选频方法的流程示意图。请参见图4，该方法可以包括：

S501、根据数据包的发送时刻和发送时长，确定两个相邻数据包之间的空闲时段。

空闲时段为不发送数据包的时段，也可以称为发送数据包的间隔时段。

为了便于理解，下面结合图6对空闲时段进行说明。

图6为本申请实施例提供的空闲时段的示意图。请参见图6，以数据包为4个为例。数据包1的发送时刻为t1，发送时长为t2-t1；数据包2的发送时刻为t3，发送时长为t4-t3；数据包3的发送时刻为t5，发送时长为t6-t5；数据包4的发送时刻为t7，发送时长为t8-t7。通过四个数据包的发送时刻和发送时长可以确定出空闲时段为T1、T2和T3，其中，T1＝t3-t2，T2＝t5-t4，T3＝t7-t6。

具体发送数据包的间隔时段可以根据实际情况确定。

S502、根据空闲时段确定采样时段，采样时段小于空闲时段。

如图6所示，可以为比空闲时段短的时段。

两个采样时段之间的时间间隔可以根据实际情况确定。例如，两个采样时段之间的时间间隔可以为1s、25s等，本申请对此不做具体限定。

为了便于理解，下面，结合图7对采样时段进行说明。

图7为本申请实施例提供的又一种采样时段的示意图。请参见图7，以数据包为8个为例。数据包1的发送时刻为t1，发送时长为t2-t1；数据包2的发送时刻为t3，发送时长为t4-t3；数据包3的发送时刻为t5，发送时长为t6-t5；数据包4的发送时刻为t7，发送时长为t8-t7；数据包5的发送时刻为t9，发送时长为t10-t9；数据包6的发送时刻为t11，发送时长为t12-t11；数据包7的发送时刻为t13，发送时长为t14-t13；数据包8的发送时刻为t15，发送时长为t16-t15。通过八个数据包的发送时刻和发送时长可以确定出空闲时段为T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7，其中，T1＝t3-t2，T2＝t5-t4，T3＝t7-t6，T4＝t9-t8，T5＝t11-t10，T6＝t13-t12，T7＝t15-t14。根据空闲时段和采样时段的时间间隔(T)可以确定两个采样时段Ta和Tb。

S503、在采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号。

需要说明的是，S403的执行过程可以参见S202的执行过程，此处不再进行赘述。

S504、将干扰信号转换为多个第二蓝牙频点对应的数字信号。

可以通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)将干扰信号转换为多个第二蓝牙频点对应的数字信号。

例如，采集蓝牙工作频段2402MHz-2480MHz上的干扰信号，干扰信号经过FFT，可以转换为79个第二蓝牙频点对应的数字信号。

转换得到的数字信号存储至蓝牙设备或者选频装置的固定位置。每采集一次干扰信号，则将干扰信号转换为数字信号，并采用新的数字信号替换之前的数字信号。

S505、获取多个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值。

可以在蓝牙设备或者选频装置中存储数字信号的位置获取多个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值。

每隔固定时间，蓝牙设备或者选频装置会从存储数字信号的位置中读取多个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值。

S506、将多个第二蓝牙频点中，数字信号的信号值小于或等于预设阈值的第二蓝牙频点确定为至少两个第一蓝牙频点。

例如，在经典蓝牙使用场景中，若有79个第二蓝牙频点，根据79个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值和预设阈值，确定出至少20个第一蓝牙频点。

第一蓝牙频点的数量不能低于蓝牙协议要求的数量。若根据预设阈值确定的第一蓝牙频点的数量低于蓝牙协议要求的数量，则从大于预设阈值的第二频点中选取信号值最小的频点作为第一频点，以补足蓝牙协议要求的数量。

例如，经典蓝牙协议中要求跳频的频点数为20个，一共有79个第二蓝牙频点，其中15个蓝牙频点的对应的数字信号的信号值小于或等于预设阈值，可以作为第一蓝牙频点；然后从剩余64个信号值大于预设阈值的第二蓝牙频点中选取5个第二蓝牙频点作为第一蓝牙频点，这5个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值是剩余64个信号值中最小的5个。

S507、生成第一消息，第一消息包括至少两个第一蓝牙频点的顺序信息。

第一消息可以为链路管理协议(Link Manager Protocol，LMP)消息。

第一消息可以包括至少两个第一蓝牙频点的质量信息和顺序信息。

质量信息可以是指频点的干扰性的大小。

顺序信息是指至少两个第一蓝牙频点的跳频顺序以及跳频的时间间隔。顺序信息可以根据质量信息确定。

S508、向蓝牙设备发送第一消息，第一消息用于指示蓝牙设备更新发送数据包的频点。

在一种可能的实现方式中，若采集干扰信号的蓝牙设备为主设备，则是蓝牙主设备向蓝牙从设备发送第一消息，蓝牙从设备接收到第一消息后，根据第一消息更新发送数据包的频点。

在另一种可能的实现方式中，若采集干扰信号的蓝牙设备为从设备，则需要蓝牙主设备向蓝牙从设备发送LMP频点类别请求(lmp channel classification req)消息，蓝牙从设备接收LMP频点类别请求消息，并向蓝牙主设备上报第一消息，蓝牙主设备接收到第一消息后，根据第一消息更新发送数据包的频点。

在图5所示的实施例中，蓝牙设备1先根据数据包的发送时刻和发送时长，确定两个相邻数据包之间的空闲时段；在空闲时段确定采样时段；在采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；将干扰信号转换为多个第二蓝牙频点对应的数字信号；获取多个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值；将多个第二蓝牙频点中，数字信号的信号值小于或等于预设阈值的第二蓝牙频点确定为至少两个第一蓝牙频点；生成第一消息，并向蓝牙设备2发送第一消息，第一消息用于指示蓝牙设备更新发送数据包的频点。由于采集的数据中不包括与数据包有关的干扰信号，因此无需对采集的数据进行滤波处理，不会影响数据的真实性，可以提高蓝牙频点确定的准确性，进而保障了通信质量。另一方面，采集的数据均是蓝牙工作频带上的数据，进一步提高了蓝牙频点确定的准确性，保障了通信质量。

图8为本申请实施例提供的一种选频装置的结构示意图。请参见图8，该选频装置10包括：第一确定模块11、采集模块12和第二确定模块13，其中，

所述第一确定模块11用于，根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，所述采样时段为不发送所述数据包的时段；

所述采集模块12用于，在所述采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；

所述第二确定模块13用于，根据所述干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点；所述至少两个第一蓝牙频点用于发送所述数据包。

在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块13具体用于：

将所述干扰信号转换为多个第二蓝牙频点对应的数字信号；

在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块13具体用于：

获取所述多个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值；

在一种可能的实施方式中，所述装置10还包括生成模块和发送模块1，其中，

在一种可能的实施方式中，所述第一确定模块11具体用于：

根据所述空闲时段确定采样时段，所述采样时段小于或等于所述空闲时段。

本申请实施例提供的选频装置10可以执行上述方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此次不再进行赘述。

图9为本申请实施例提供的一种选频设备的结构示意图。请参见图9，选频设备9可以包括：存储器21、处理器22。示例性地，存储器21、处理器22，各部分之间通过总线23相互连接。

存储器21用于存储程序指令；

处理器22用于执行该存储器所存储的程序指令，用以使得选频设备20执行上述的选频方法。

图9实施例所示的选频设备可以执行上述方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此处不再进行赘述。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述的选频方法。

本申请实施例还可提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可实现上述选频方法。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims

1.一种选频方法，其特征在于，包括：

在所述采样时段内采集蓝牙工作频带的干扰信号；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述干扰信号，确定至少两个第一蓝牙频点，包括：

将所述干扰信号转换为多个第二蓝牙频点对应的数字信号；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述多个第二蓝牙频点对应的数字信号，在所述多个第二蓝牙频点中确定至少两个第一蓝牙频点，包括：

获取所述多个第二蓝牙频点对应的数字信号的信号值；

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一消息为链路管理协议LMP消息。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，根据数据包的发送时刻和发送时长确定采样时段，包括：

7.一种选频装置，其特征在于，包括第一确定模块、采集模块和第二确定模块，其中，

8.一种选频设备，其特征在于，包括：处理器、存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如权利要求1至6任一项所述的选频方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现权利要求1至6任一项所述的选频方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的选频方法。