【正文】 49 頁 中北大學(xué) 2020屆畢業(yè)論文 packet(多時隙靈敏度 )、 Blocking Performance(抑制帶外噪聲性能 )、Intermodulation Performance(互調(diào)特性 )等項目來測試是否滿足 BER≤%。藍牙系統(tǒng)對該干擾信號進行的參數(shù)限制為 :首先， 20dBm頻帶范圍，即從最大功率值所在的頻點分別從兩端沿頻譜走向減小 20dBm 后的確定兩個頻點位置，要求計算該兩點間隔小于 1 MHz。圖 ： (1) 保證 Transmit Frequency Ft(載波 )穩(wěn)定度，該穩(wěn)定度有兩個指標(biāo)； (a)Initial Carrier Frequency孔 Tolerance，表示系統(tǒng)不發(fā)送數(shù)據(jù)分組時的載波穩(wěn)定度，要求小于士 75KHz ； (b)Carrier Frequency Drift，表示發(fā)送數(shù)據(jù)分組時隙內(nèi)的載波漂移，根據(jù)分組 第 15 頁 共 49 頁 中北大學(xué) 2020屆畢業(yè)論文 長度不同有不同的要求，具體參數(shù)如表 。 2．調(diào)制特性 藍牙采用 GFSK(高斯頻移鍵控 )調(diào)制技術(shù)，調(diào)制系數(shù)位于 ， 采用 1600hpo/s，即 ，用正頻偏代表邏輯 1，負 頻偏代表邏輯 O，從而實現(xiàn)頻移鍵控技術(shù)。在連接狀態(tài)、尋呼、查詢等狀態(tài)， Class 1和 Class 2藍牙設(shè)備之間通信，可能由于 Class 1發(fā)射功率大、距離太近而使 Class 2設(shè)備無法正常接收數(shù)據(jù)。一般藍牙耳機、藍牙鼠標(biāo)、藍牙車載免提等設(shè)備只需 Class 2 功率水平，對于藍牙 USB 適配器可以設(shè)計Class1或者 Class 2功率水平，視應(yīng)用場合而定，不同功率等級的藍牙設(shè)備之間通信可能出現(xiàn)無法預(yù)料的問題。藍牙技術(shù)使用間隔為 1MHz的 79 個射頻信道，如表 所示，低端和高端的保護頻帶分別為 2MHz和 。如何正確地理解和掌握射頻技術(shù)和基帶技術(shù)是應(yīng)用該技術(shù)的前提 。但它專為數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計不能直接提供語音服務(wù)，目前提供的帶寬也比較有限。因此，可以大大降低系統(tǒng)復(fù)雜度，減小收發(fā)信機體積和功耗。這將對接收機設(shè)計提出嚴峻挑戰(zhàn)。無線信道的時間選擇性和頻率選擇性是制約無線通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。同時，極低的輻射譜密度使 UWB信號具有很強的隱蔽性，很難被截獲，這對提高通信保密性非常有利。眾所周知，無線信道在不同頻段表現(xiàn)出不同的衰落特性。 (2)適合短距離通信 按照 FCC 規(guī)定， UWB 系統(tǒng)的可輻射功率非常有限， ~輻射功率僅 ，遠低于傳統(tǒng)窄帶系統(tǒng)。因此，即使信噪比 SNR很低， UWB系統(tǒng)也可以在短距離上實現(xiàn)幾百兆至 1Gb/s的傳輸速率。 2020年 2月， FCC 批準(zhǔn) UWB技術(shù)進入民用領(lǐng)域，并對 UWB進行了重新定義，規(guī)定 UWB信號為相對帶寬大于 20%或 10dB帶寬大于 500MHz的無線電信號。 1989 年，美國國防部高級研究計劃署 (DARPA)首先采用超寬帶這一術(shù)語，并規(guī)定：若信號在 20dB處的絕對帶寬大于 （信號帶寬與中心頻率之比）大于 25%，則該信號為超寬帶信號。因為前者的終端節(jié)點不充當(dāng)路由器的功能，只收發(fā)自己 第 10 頁 共 49 頁 中北大學(xué) 2020屆畢業(yè)論文 的數(shù)據(jù)，這樣可以節(jié)省更多功率。 有信標(biāo)模式下，終端設(shè)備可以只在信標(biāo)被廣播時醒來，并偵聽地址，如果沒有偵聽到自己的地址，則又轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。 （ 3）功耗 低功耗是 ZigBee的一個重要特征。 ZigBee有三個工作頻段： ～ 、 868～ 、 902～ 928MHz，共 27 個信道。 RFD的價格要比 FFD 便宜得多，其占用系統(tǒng)資源僅約為4Kb，因此網(wǎng)絡(luò)的整體成本比較低。 ZigBee技術(shù)的特點 (1)復(fù)雜性 ZigBee協(xié)議棧簡單，實現(xiàn)相對容易，需要的系統(tǒng)資源也較少，據(jù)估計運行 ZigBee需要系統(tǒng)資源約 28Kb； ZigBee定義了兩種類型的設(shè)備：全功能設(shè)備 第 9 頁 共 49 頁 中北大學(xué) 2020屆畢業(yè)論文 FFD(Full Functional Device）和簡化功能設(shè)備 RFD(Reduced Function Device)。 家庭射頻（ HomeRF）標(biāo)準(zhǔn)是由 HomeRF工作組開發(fā)的，旨在家庭范圍 ZigBee技術(shù) ZigBee是 一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要適合于自動控制、傳感、監(jiān)控和遠程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時支持地理定位功能。 IrDA的不足在于他是一種視距傳輸， 2個相互通信的設(shè)備之間必須對準(zhǔn)，中間不能被其他物 體阻隔，因而該技術(shù)只能用于 2臺（非多臺）設(shè)備之間的連接。 IrDA 的主要優(yōu)點是無需申請頻率的使用權(quán)，因而紅外通信成本低廉。起初，采用 IrDA 標(biāo)準(zhǔn)的無線設(shè)備僅能在 1m范圍內(nèi)以 ／ s速率傳輸數(shù)據(jù)，很快發(fā)展到 4Mb／ s的速率，后來，速率又達到 16Mb／ s。 小結(jié) 它們在技術(shù)和性能上各有差異。 ， 價格低廉 ,但速率較低（最高 11Mbps）；而 優(yōu)勢在于傳輸速率快（最高54Mbps）且受干擾少，但價格相對較高。它可以支持最高 11Mbps的數(shù)據(jù)速率，運行在 ISM頻段上，采用的調(diào)制技術(shù) 是 CCK。我們應(yīng)該即要看到藍牙的特點、優(yōu)點，也要看到藍牙的問題和不成熟度。 表 第 5 頁 共 49 頁 中北大學(xué) 2020屆畢業(yè)論文 小結(jié) 綜上所述藍牙技術(shù)是一種全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、互操作強、體積小、工作頻段不受限制、無需電纜連接的無線網(wǎng)絡(luò)新產(chǎn)品，特別適于短距離移動傳輸。藍牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂時間順序如下 [1]： (1) 2020年 11 月 4日， +EDR版標(biāo)準(zhǔn)； (2) 2020年 11 月 5日， ； (3) 2020年 2月 22日， ； (4) 1999年 12月 l日， ； (5) 1999年 7月 26日， ，第一個對外公布的標(biāo)準(zhǔn)； (6) 1999年 7月 5日， ； (7) 1999年 4月 30日， 09版標(biāo)準(zhǔn)； (8) 1999年 l月 21日， 08版標(biāo)準(zhǔn)； (9) 1998年 10月 19日， 07版標(biāo)準(zhǔn)。 （ 5）數(shù)字相 機中圖像的無線傳輸。在會議中， “藍芽 ”技術(shù)可以迅速使自己的信息通過電腦、手機、 PDA等供其他與會者共享。 “藍芽 ”技術(shù)使一部移動電話手機能在多種場合內(nèi)使用：在辦公室里，這部手機是內(nèi)部電話，不計電 話費；在家里，是無繩電話，計固定電話費；出門在外，是一部移動電話，按移動電話的話費訂費。基于藍牙芯片開發(fā)相應(yīng)的模塊是該技術(shù)應(yīng)用的最佳途徑，有利于提高效率、降低成本、增加結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性，特別是模塊已經(jīng)集成了射頻電路從根本上解決了模塊應(yīng)用的技術(shù)難題，更有利于形成優(yōu)勢互補的產(chǎn)業(yè)鏈，推動了藍牙技術(shù)的快速發(fā)展。這說明我國的研究力量已經(jīng)開始向短距離無線通信領(lǐng)域轉(zhuǎn)移了，可以相信在未來幾年，國內(nèi)對這方面的研究將會更加深入和富有成效，從而最大程度地保護自主知識產(chǎn)權(quán)，爭取在未來的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)競爭中位于不敗位置。不過，隨著我國加入 WTO，各種 各樣的知識產(chǎn)權(quán)糾紛接踵而至，許多組織機構(gòu)和公司已經(jīng)將短距離無線通信技術(shù)納入了今后的研究視野。通過藍牙模塊的設(shè)計，將有利于理解無線通信系統(tǒng)的一般特征，為今后學(xué)習(xí)和應(yīng)用其他無線通信技術(shù)奠定 第 2 頁 共 49 頁 中北大 學(xué) 2020屆畢業(yè)論文 了基礎(chǔ)，具有典型的代表意義。HomeRF技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜，設(shè)備要求高 。從藍牙協(xié)議制定的九個應(yīng)用協(xié)議描述看出，低速的短距離無線通信的應(yīng)用前景是非常廣闊的，特別是在后續(xù)的 IEEE 增加了測距和定位功能后，其市場范圍將進一步擴大。 另一方面，低速短距離 無線通信的代表技術(shù) Zigbee 也在 Zigbee 聯(lián)盟的運作下穩(wěn)步發(fā)展。同樣的情況出現(xiàn)在計算機周邊設(shè)備，主機與顯示器、 USB 第 1 頁 共 49 頁 中北大學(xué) 2020屆畢業(yè)論文 存儲設(shè)備、掃描儀、投影儀等高速傳輸?shù)慕涌谝残枰獰o線化，而且需求更為急迫。 超寬帶（ UWB）作為高速短距離無線通信技術(shù)的核心已經(jīng)被大家所公認，盡管物理層標(biāo)準(zhǔn)尚處于爭論階段，但產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的進程卻非?？焖?。 由此可見，一種技術(shù)的應(yīng)用推廣，除了技術(shù)本身完善且有明確的市場定位外，國際產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的推動作用是非常巨大的。 短距離無線通信作為一個相對較新的技術(shù)，它的市場和應(yīng)用一直備受業(yè)界所關(guān)注。這些技術(shù)能實現(xiàn)遠距離的通信?，F(xiàn)有的GSM、 NCDMA等技術(shù)正紅紅火火地發(fā)展，第三代移動通信系統(tǒng) (3G)也已經(jīng)提上了議事日程，并將很快投入商用。人們希望通過一個小型的、 短距離的無線網(wǎng)絡(luò)為移動和商業(yè)用戶提供各種服務(wù)。如今隨著 Intel的迅馳技術(shù)一道， WiFi的 Logo已經(jīng)在筆記本電腦中隨處可見 ?，F(xiàn)在還處于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化時期的短距離無線通信技術(shù)，就紛紛建立各自的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，一方面推動高層協(xié)議的規(guī)范化，進而開展設(shè)備認證和互通測試，另一方面積極進行市場宣傳和普及，為今后的產(chǎn)品商用做準(zhǔn)備。以數(shù)字電視機為中心，包括 CD/DVD 播放設(shè)備、音響設(shè)備、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等等這些消費類電子產(chǎn)品之間的大量數(shù)據(jù)的傳輸需要 UWB提供高速短距離無線通信技術(shù)。面對著如此多的應(yīng)用場景，各種針對應(yīng)用的技術(shù)聯(lián)盟也積極開展研究和測試，除了上面提到的 Wireless USB之外，還有 1394 Trade Association和中國的閃聯(lián)工作組 IGRS。其它領(lǐng)域的應(yīng)用協(xié)議也正在制定中。之所以選擇藍牙技術(shù)，是因為目前較成熟的短距離無線通信技術(shù)中， IrDA 紅外傳輸雖然效率較高但穿透力差 。同時它擁有跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短等優(yōu)點，這是藍牙比其它系統(tǒng)更穩(wěn)定，藍牙技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于計算機、手機、照相機、播放器、打印機等電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸與交換中，因此藍牙技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣泛。國內(nèi)的通信廠商對短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)化的參與還不是很多，主要停留在研究跟蹤階段