《蓝牙技术原理》PPT课件.ppt

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1、蓝牙技术原理,什么是蓝牙？,蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是,10m,之内）的低功耗、低成本无线电技,术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间,进行无线信息交换。它利用短程无线链路取代专用电缆，不但免去相互之间连接的,麻烦，而且便于人们在室内或户外流动操作。具有广泛的应用前景，正受到全球各,界的广泛关注。,蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是,10m,之内）的低功耗、低成本无线电技,术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间,进行无线信息交换。它利用短程无线链路取代专用电缆，不但免去相互之间连接的,麻烦，而且便于人们在室内或

2、户外流动操作。具有广泛的应用前景，正受到全球各,界的广泛关注。,蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的低功耗、低成本无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。它利用短程无线链路取代专用电缆，不但免去相互之间连接的麻烦，而且便于人们在室内或户外流动操作。具有广泛的应用前景，正受到全球各界的广泛关注。,“蓝牙”的故事,+,=,哈拉尔德,蓝莓,爱立信公司,蓝牙的应用,蓝牙系统的组成,描述了链路控制器，实现了基带协议和其他的底层连接规程-媒体接入控制(MAC)-差错控制-认证与加密,链路管理器（LM）软件实现链路的建立认证及链路配置

3、等-通过连接管理协议（LMP）建立通信联系。-LM 利用链路控制器（LC）提供的服务实现上述功能。,天线发射功率符合 FCC 关于 ISM 波段的要求。-发射功率：100mW-跳频速率：1600 跳/秒,蓝牙规范是为个人区域内的无线通信制定的协议，它包括两部分：核心（Core）部分和协议子集（Profile）部分。协议栈仍采用分层结构，分别完成数据流的过滤和传输,跳频和数据帧传输,连接的建立和释放,链路的控制,数据的拆装等功能。,蓝牙四大关键技术,蓝牙网络拓扑结构,蓝牙调制方式,频率范围和信道,跳频技术,蓝牙网络拓扑结构,（一）微微网微微网（Piconet）：是由采用蓝牙技术的设备以特定方式组

4、成的网络。微微网的建立是由两台设备的连接开始，最多由8台设备构成。所有的蓝牙设备都是对等的，以同样的方式工作。然而，当一个微微网建立时，只有一台为主设备，其他均为从设备，而且在一个微微网存在期间将一直维持这一状况（二）散射网散射网络（Scatternet）：是由多个独立、非同步的微微网形成的。它靠跳频顺序识别每个微微网。同一微微网所有用户都与这个跳频顺序同步。,（一）GFSK蓝牙使用称为0.5BT高斯频移键（GFSK）的数字频率调制技术实现彼此间的通信。也就是说把载波上移157kHz代表“1”，下移157kHz代表“0”，速率为100万符号(或比特)/秒，然后用“0.5”将数据滤波器的-3dB

5、带宽设定在500kHz，这样可以限制射频占用的频谱。,蓝牙调制方式,此图的横坐标表示的是时间信息，也可以说是数据比特信息，我们可以很清楚的看到前导接入码、数据包头和数据载荷部分。纵轴表示的是载波偏离的程度，当数据比特为1是表示偏差157Hz,为0时表示式负的157Hz,（二）/4-DQPSK和8DPSKEDR模式下的一个重要的特点就是数据内的调制方式改变了。接入码（accesscode）和分组头（packetheader）通过BR模式的1Mbps的GFSK调制方式来传输，而后面的同步序列、净荷以及尾序列通过EDR模式的PSK调制方式来传输。2Mbps的PSK调制传输是采用/4循环差分相位编码的

6、四进制键控方式。每个码元代表2比特信息。,3Mbps的PSK调制传输是采用循环差分相位编码的八进制键控方式(8DPSK)。每个码元代表3比特信息。对于/4-DQPSK和8DPSK调制方式，支持EDR的蓝牙设备不具有强制性要求。只有在条件允许和环境比较好的环境下使用。,频率范围和信道,蓝牙系统工作在2.45GHz的不要授权的工业、医疗免费ISM频段，所以它必须和其他无线通信标准共用频段，比如WLAN。不同的国家使用不同的频带，在北美和欧洲使用79个间隔为1MHz的频道，载频为2402+kMHz(k=0,1,.,78);日本、法国、西班牙使用23个间隔为1MHz的频道，载频分别2473+kMHz,

7、2454+kMHz,2449+kMHz(k=0,1,，22)。信道由在79个或者23个RF信道中跳变的PN跳变序列识别。,跳频技术是把频带分成若干个跳频信道（hop channel），在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列（即一定的规律，技术上叫做“伪随机码”，就是“假”的随机码）不断地从一个信道“跳”到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰。与其它工作在相同频段的系统相比，蓝牙跳频更快，数据包更短，这使蓝牙比其它系统都更稳定。跳频是蓝牙使用的关键技术之一。蓝牙在建链时(包括寻呼和查询)调频速率提高为3,200跳每秒。使用这样高的跳频速率，蓝牙

8、系统具有足够高的抗干扰能力。,跳频技术,蓝牙技术的特点,很好的抗干扰能力和安全性,可建立临时对等连接,全球范围适用,同时传输语音数据,近距离通信,功耗低体积小,蓝牙技术特点,蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频段的范围是。,蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。,主设备是组网连接主动发起连接请求的蓝牙设备，几个蓝牙设备连接成一个皮网（Piconet）时，其中只有一个主设备，其余的均为从设备。,蓝牙采用了跳频（FrequencyHopping）方式来扩展频谱，抵抗来自这些设备的干扰。提供了认证和加密功能，以保证链路级的安全。,蓝牙设备在通信连（Connection）状态下，有四种工作模式：激活（Active）模式，呼吸（Sniff）模式保持（Hold）模式，休眠（Park）模式，Active模式是正常的工作状态，另外三种模式是为了节能所规定的低功耗模式。,蓝牙技术通信距离为10m,可根据需要扩展至100m，以满足不同设备的需要。,