德州仪器CC26X2搭配BOOSTXL—AOA使用教程（二）

如何筛选出有效的IQ样本？

1、插槽的使用

  蓝牙5.1协议规范了对恒定音波CTE的采样结构问题，定义了两个术语“切换插槽（Switch slot）”和“采样插槽（Sample slot）”。同时规定了这两个插槽的时长必须相等，并且它们的时长只能为1us或2us。

如图为设备的采样结构图：

  顾名思义，切换插槽在设备对CTE的采样中起到了切换天线的作用，而切换中的天线很不稳定，会造成采样数据的抖动，因此该插槽使得天线所采集的IQ样本都是无效的。若以采样频率4Mhz为例，则单根天线在1us的时间内可以采样4个IQ样本，所以当切换插槽的时长为1us时，每次天线切换都要丢弃4个IQ样本；以此类推，当切换插槽为2us时则每次丢弃8个IQ样本。
  采样插槽在设备运行过程中起到采样作用，同样以采样频率4Mhz为例，1us的采样插槽可以每次获得4个IQ样本，这些样本都是有效的原始信号数据因而可以使用；而当采样插槽的时长为2us时，必须再从其中分配出1us的空闲插槽来使得天线稳定，而该空闲插槽所采的样本数据也必须丢弃，所以使得采样插槽的时长无论是1us还是2us，最终都只有1us时长的有效IQ样本。

如图为采样插槽划分图：

  从采样结构图中可以看到，在切换插槽与采样插槽之前还有4us的保护时长和8us的参考时长，TI设备在保护时长期间内不进行天线采样；在参考时长期间内正常采样且没有天线切换，但采集的样本都是无效的。以采样频率4Mhz为例，保护时长与参考时长内共采集了8x4=32个无效IQ样本。

  由此得出总结：当采样频率为4MHz、插槽时长为1us时，采集的IQ样本中第一个有效的IQ样本是第37个，之后每次切换天线需丢弃4个样本；当采样频率为4MHz、插槽时长为2us时，第一个有效的IQ样本是第45个，之后每次切换天线需丢弃8＋4=12个样本。

2、绘制IQ样本图和相位图

  由上面的介绍我们可以得知：当拿到一份IQ样本文件时，可以通过一段连续无抖动的数据判断出参考时长的区间；并通过数据发生的抖动来判断天线的切换。
  如下图所示，可以看到前32个IQ样本连续无抖动，看起来很像正弦波。这是在没有天线切换的参考时长内获取的，因此该区间的数据将被丢弃。之后从第33个点开始，可以看到由于天线的切换造成IQ样本的抖动。

  下图所示为IQ样本的部分相位图，其中的相位值由“arctan(Q/I)”运算获得。该图更能直观的反映每次天线切换造成的数据抖动，而确定了天线切换的位置，每个采样周期内需要丢弃的IQ样本也就确定下来了。