蓝牙技术的研究与应用.doc

蓝牙技术的研究和应用姓名：马超 学号：200805050047国际开放的2.4GHz频段在这样的频段中，用户使用设备不需要向专门管理机构申请频率的使用权限。同时，对这种频段使用的规定，世界各国都比较接近。(一)蓝牙技术的特点1.传输距离短 目前的工作距离是10米以内，经过增加射频功率后可达到100米。这样的工作范围使得蓝牙可以保证较高的数据传输速率，同时可以降低与其他电子产品和无线电技术的干扰，此外，还有利于安全性的保证。 2.采用跳频扩频技术 将2.4GHz到2.4835GHz之间划分出79个频点，采用快速跳频，根据piconet的主单元确定的跳频为随机序列每秒钟1600跳。跳频技术的采用使得蓝牙的无线链路自身具备了更高的安全性和抗干扰能力。 3.采用时分复用多路访问技术 蓝牙的基带符号速率为1Mb/s，采用数据包的形式按时隙传送，每时隙0.625ms，不排除将来采用更高的符号速率。每个蓝牙设备在自己的时隙中发送数据，在一定程度上可以有效地避免无线通信中的“碰撞”和“隐藏终端”等问题。 (二)蓝牙网络技术 1.蓝牙技术支持点对点和点对多点连接。 几个piconet可以被连接在一起，靠跳频顺序识别每个piconet。同一piconet的所有用户都与这个跳频顺序同步。其拓扑结构可以被描述为“多piconet”结构。在一个“多piconet”结构中，带有10个全负载的独立的piconet的情况下，全双工数据速率超过6Mb/s。 2.话音 话音信道采用连续可变斜率增量调制（CVSD）话音编码方案，并且从不重发话音数据包。CVSD编码擅长处理丢失和被损坏的语音采样，即使比特错误率达到4%，CVSD编码的语音还是可听的。 3.无线 蓝牙空中接口是建立在天线电平为0dBm的基础上的。空中接口遵循FCC(美国联邦通信委员会）有关电平为0dBm的ISM频段的标准。如果全球电平达到100mW以上，可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为2.402GHz，终止频率为2.480GHz，间隔为1MHz的79个跳频频点来实现的。出于某些本地规定的考虑，日本、法国和西班牙都缩减了带宽。最大的跳频速率为1660跳/秒。理想的连接范围为10厘米10米，但是通过增大发送电平，可以将距离延长至100米。4.纠错 FEC（前向纠错）方案的目的，是为了减少数据重发的次数，降低数据传输负载。但是，要实现数据的无差错传输，FEC就必然要生成一些不必要的开销比特而降低数据的传送效率。这是因为，数据包对于是否使用FEC是弹性定义的。报头总有占1/3比例的FEC码起保护作用，其中包含了有用的链路信息。 在无编号的ARQ方案中，在一个时隙中传送的数据必须在下一个时隙得到确认。只有数据在收端通过了报头错误检测和循环冗余检测后认为无错，才向发端返回确认消息，否则，则返回一个错误消息。 (三)蓝牙鉴权和保密 鉴权是蓝牙系统中的关键部分，它允许用户为个人的蓝牙设备建立一个信任域，比如只允许主人自己的笔记本电脑通过主人自己的移动电话通信。 加密被用来保护连接中的个人信息。密钥由程序的高层来管理。网络传送协议和应用程序可以为用户提供一个较强的安全机制。 (四)蓝牙应用 通过蓝牙蜂窝电话连接远端网络;利用蓝牙蜂窝电话做扬声器;蓝牙笔记本电脑、手持机和移动电话间的商用卡交易; 蓝牙笔记本电脑、手持机和移动电话间的时间同步。蓝牙是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑。适用于几种不同商用操作系统的蓝牙规范正在完善中。 蓝牙规范接口可以直接集成到蜂窝电话中或通过附加设备连接。电话的使用模型包括:通过蓝牙无线耳机实现电话的免提功能；与笔记本电脑和手持机的无电缆连接；与其它蓝牙电话、笔记本电脑和手持机的商用卡交易；与信任的蓝牙笔记本电脑或手持机自动同步地址簿。 其它蓝牙设备的使用模型包括:耳机；手持机和其它便携设备；人机接口设备；数据及话音接入点。 蓝牙是为满足个人移动设备在个人区域网络环境中进行无线通讯而设计的。蓝牙的目的是使网络无所不在，即现有的网络连接要全部被无线取代。蓝牙使个人区域网络中设备对设备的连接最优化，诸如其中的同步，短数据传输，语音通信控制。对于最小的移动设备（如手持机、移动电话、移动耳机和照相机）中的小功率问题，蓝牙具有独一无二的处理能力。蓝牙芯片虽小，功能却极大，装置了蓝牙芯片的电脑、电子或通信产品，能自动通过智能模式互通，自动同步交换高速数据信息（包括数字化话音），而无须使用任何连线与插头。届时，在任何地方、任何时间均可通过掌上电脑或便携式电脑与移动电话联系、浏览互联网或收发电子邮件与传真。它可使一部移动电话集三种功能于一身，在办公室，可作为内部通话器；在家则成为室内免提电话；在户外则实施移动电话的功能。在PC平台中嵌入蓝牙技术摩托罗拉计算机产品部将为采用Linux、VxWorks或Windows 2000操作系统的嵌入式系统提供蓝牙短距离无线通信技术。如果用