蓝牙技术的研究与应用毕业论文

目 录摘摘 要要.1Abstract.2第第 1 1 章章 概论概论.31.1 蓝牙的起源 .31.2 蓝牙应用简介 .3第第 2 2 章章 蓝牙技术的原理蓝牙技术的原理.42.1 蓝牙的系统组成 .42.2 蓝牙的技术特点 .42.2.1 蓝牙的特性 .42.2.2 蓝牙中的 TDMA 结构 .42.2.3 蓝牙中跳频技术的使用 .52.2.4 蓝牙设备的组网 .52.3 蓝牙测试规范 .5第第 3 3 章章 蓝牙技术的核心分析蓝牙技术的核心分析.63.1 蓝牙技术核心浅析 .63.2 蓝牙无线层.63.3 蓝牙基带层.6第第 4 4 章章 蓝牙技术的应用及展望蓝牙技术的应用及展望.74.1 蓝牙技术的应用 .74.1.1 使用蓝牙耳机, 实现免提通话 .74.1.2 在立体声耳机中的应用 .74.1.3 在电脑之间文件传输的应用 .74.1.4 与电脑的同步, 进行通讯录的备份的应用 .84.1.5 实现电脑无线上网的应用 .84.2 蓝牙技术的发展前景 .84.2.1 促进移动电话与电脑的同步 .84.2.2 促进生产力的提高 .84.2.3 蓝牙技术的市场发展趋势 .9结束语结束语.11参考文献参考文献.12致致 谢谢.13附附 录录.14蓝牙技术的研究与应用1摘 要蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准。它可以用来在较短距离内取代目前多种线缆连接方案，穿透墙壁等障碍，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。蓝牙技术使用高速跳频和时分多址等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备呈网状链接起来。 蓝牙作为一种新兴的短距离无线通信技术已经在各个领域得到广泛应用，它提供低成本、低功耗、近距离的无线通信，构成固定与移动设备通信环境中的个人网络，使得近距离内各种信息设备能够实现无缝资源共享。本文介绍了蓝牙技术的起源、发展，阐述了其技术特点、系统组成、原理及应用，最后讨论了蓝牙技术应用中存在的问题及发展前景。关键词关键词： 蓝牙技术 无线通信技术 应用前景蓝牙技术的研究与应用2AbstractBluetooth is an open, short-range wireless communications technology standards. It can be used to replace the current within a shorter distance to connect a variety of cable options, penetrate walls and other obstacles, by unifying the short-range wireless link, between the various digital devices and flexible, safe, low-cost, minor merits consumption of voice and data communications. Bluetooth technology uses high-speed frequency hopping and time division multiple access and other advanced technologies, in close range of the most inexpensive digital equipment will be using several network link was up.Bluetooth as a new short-range wireless communication technology has been widely used in various fields, which provides low-cost, low power, short distance wireless communication, constitute the fixed and mobile communication environment, the personal network, making close-in a variety of information devices to seamlessly share resources.This article describes the origin of the Bluetooth technology, development, describes its technical features, system components, theory and application of Bluetooth technology is discussed problems and prospects.Key words: Bluetooth Wireless Communication Technology Prospects蓝牙技术的研究与应用3第 1 章 概论1.1 蓝牙的起源蓝牙的名字来源于 10 世纪丹麦国王 Harald Blatand英译为 Harold Bluetooth。在行业协会筹备阶段,需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术。行业组织人员，在经过一夜关于欧洲历史和未来无限技术发展的讨论后，有些人认为用 Blatand 国王的名字命名再合适不过了。Blatand 国王将现在的挪威，瑞典和丹麦统一起来；就如同这项即将面世的技术，技术将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作，例如计算机，手机和汽车行业之间的工作。名字于是就这么定下来了。 在丹麦的 Jelling 城，在教堂里立着一块纪念碑，这块纪念碑就是为了纪念Blatand 国王的功绩和他的父亲,丹麦的第一个国王“Gorm the Old”而立的。有趣的是，这块特别的石头在 Harald 和他的儿子 Sven Forkbeard 之间的一次战争后就遗失了，近 600 年里没有人见过这块石头。Sven 获胜了（并且把他父亲流放了） ，因为这块刻着古代北欧文字的石头是 Harald 的荣耀，所以 Sven 埋葬了它。直到最近几年，一个农夫对他农场里的这个大土堆产生了好奇，才终于发现了这块石头。 这个标志最初是在商业协会宣布成立的时候由 Scandinavian 公司设计的。标志保留了它名字的传统特色，包含了古北欧字母“H” ，看上去非常类似一个星号和一个“B” ，在标志上仔细看两者都能看到。1.2 蓝牙应用简介蓝牙技术的应用范围相当广泛，可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备，如 PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等，蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网（Piconet） ，多个微微网之间也可以进行互连接，从而实现各类设备之间随时随地进行通信。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移植性，并且适用于多种场合，加上该技术功耗低、对人体危害小，而且应用简单、容易实现，所以易于推广。蓝牙技术的研究与应用4第 2 章 蓝牙技术的原理 2.1 蓝牙的系统组成蓝牙系统组成蓝牙系统由无线单元、链路控制单元、链路管理单元、软件功能四个单元组成 ,如图 2-1 所示。图 2-1 蓝牙系统的组成(1)天线单元蓝牙技术的大线部分体积十分小巧、重量轻，属丁微带天线。蓝牙空中接口建立在 Odb(1)的基础上，最人可达 20dbm(ioomw)，遵循 FCC(美国联邦通信委员会)有关电平，Odbm 的 ISM 频段地标准。(2)链路控制(硬件)单元目前蓝牙产品的链路控制硬件单元包括 3 个集成器件:连接控制器、基带处理器以及身频传输/接收器，此外还使用了 35 个单独调谐元什。基带链路控制器负责处理基带协议和其他一些低层常规协议。蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合，采用时分双工实现全双传输。(3)链路管理(软件)单元链路管理(LM)软件模块携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其他一些协议 LM 能够发现其他远端 LM 并通过 LMP(链路管理协议)与之通信。(4)件(协议栈)单元蓝牙技术的规范接口可以直接集成到笔记本电脑或者通过 Pc 卡或 usB 接口连接，或者直接集成到蜂窝电话中或通过附加设备连接。蓝牙技术系统中的软件(协议栈)是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑，它符合已经制定好的监牙规范，适用于集中不同商用操作系统(windows，unix，Pock-etPc 等)的蓝牙技术规范正在完善中。2.2 蓝牙的技术特点蓝牙技术利用短距离、低成本的无线连接替代电缆连接，从而为现存的数据网络和小型的外围设备提供了统一的连接。它具有许多优越的技术性能，以下介绍一些主要的技术特点。2.2.1 蓝牙的特性蓝牙设备的工作频段选在全球通用的 2.4GH 的 ISM(工业、科学、医学)频段，这样用户不必经过申请便可以在 2400-2500MH:范围内选用适当的蓝牙无线电收发器频段。频道采用 23 个或 79 个，颇道间隔均为 1MHz，采用时分双工方式。调制方式为 BT=0.5 的 GFSK，调制指数为 0.28 一 0.35。蓝牙的无线发射机采用 FM 调制方式，从而能降低设备的复杂性。最大发射功率分为二个等级，1OOmW(ZodBm)，2.5mW(4dBm)，1mW(OdBm)，在 4-20dBm 范围内要求采用功率控制，因此，蓝牙设备之间的有效通讯距约为:10-100m。2.2.2 蓝牙中 TDMA 结构蓝牙的数据传输率为 1Mb/s，采用数据包的形式按时隙传送每时隙。0.625s。蓝才系统支持实时的同步定向联接和非实时的异步不定向联接，蓝牙蓝牙技术的研究与应用5技术支持一个异步数据通道或一个并发的同步语音通道或一个同时传送异步数据和同步语音通道。每一个语音通道支持 6KB/S 的同步语音，异步通道支持最人速率为 721KB/S，反向应答速度为 57.6KB/s 的非对称连接，或者是速率为432.6KB/S 的对称连接。2.2.3 蓝牙中跳频技术的使用跳频是蓝牙使用的关键技术之一。对于单时隙包，蓝牙的跳频速率为 1600跳/秒,对于多时隙包，跳频速率有所降低;但在建链时则提高为 320。跳/秒。使用这样高的调频速率，蓝牙系统具有足够高的抗干扰能力，且硬件设备简单、性能优越。2.2.4 蓝牙设备的组网蓝牙根据网络的概念提供点对点和点对多点有无线连接，在任意一个有效通讯范围内，所有的设备都是平等的，并且遵循相同的工作方式。基于 TDMA 原理和蓝牙设备的平等性，任一蓝牙设备在主从网络(Pieonet)和分散网络(Seatter-net)中，既可用主设备(Master)，又可作从设备(Slaver)，还可同时既是主设备(Master)，又是从设备(Slaver)。因此在蓝牙系统中没有从站的概念，另外所有的设备都是可移动，组网十发方便。2.3 蓝牙测试规范表 2-1 蓝牙的主要测试标准简略参数最小值典型最大值单位标准类输出功率-4+4dBmRD初始载频-75+75KHzRD载频偏移，DH1-40+25KHzRD载频偏移，DH3-40+40KHzRD载频偏移，DH5-40+40KHzRD单时隙灵敏度-70dBm0.1%BERRD多时隙灵敏度-70dBm0.1%BERRD调制指数140175KHzRD最大接入功率-20dBm0.1%BERRD蓝牙技术的研究与应用6第 3 章 蓝牙技术的核心分析3.1 蓝牙技术核心浅析蓝牙底层协议是蓝牙技术的核心，也是任何蓝牙设备都必须包括的部分。蓝牙底层协议主要包括射频(BluetoothRadio)、基带(Basebana）、链路管理器协议(LMP)以及主机控制器接口协议。3.1.1 蓝牙无线层蓝牙无线收发信机是一个跳频扩频 FiSS 的无线系统，工作在 2.4 GHz ISM频带上。每个单一跳频信道的带宽为 IMHZ。在这个频带上，美国和欧洲只能使用其中的 83.5 1I 可用频段，其中定义了相隔 I MHz 的 7 个 RF 频道。 日本、西班牙和法国只能使用间隔 1 MHz 的 2 个 RF 频道。在 79 个频率信道中至少有75 个是伪随机使用的。在一个 30 秒的时间段内，这些信道使用任何一个频率的时间都不得超过 0.4 秒。蓝牙无线装置利用所有可用的信道(在美国为 79 个)，并且用很高的频率进行跳变(每秒 1600 跳)，伪随机的在所有这些频率中进行选择以获得高信噪比。虽然直接序列扩频系统也可以用于 2.4GHz ISM 频段，但使用这种系统对于要求低成本的蓝牙无线设备来说可能会非常昂贵.一个收发机如果希望能够实现链路的功率控制，就必须能够测 接收信号的强度，依此来决定对端的发射机是否要调整发射功率RSS1（可选）使得这种控制成为可能。RSS1 测 是通过对接收的信号与两个门限电平进行比较得到的，这两个门限电平形成所谓的黄金接收范围。较低门限电平在 5db 和高出接收机实际灵敏度 6db 之间，较高的门限是高出架次门限 20db 的值，精度为正负 6db。3.1.2 蓝牙基带层为了让接收方的访问相关器可以搜索到正确的信道访问码并和发送方保持同步，精确接收时间允许有一个 20 微秒的不确定窗口。当从单元从保持状态返回时，它即可和更大的不确定窗口发生相关直到从单元不再与时隙交迭。暂停的从单元周期性地唤醒以侦听来自主单元的信号并重新同步自身的时钟偏移。蓝牙控制器主要运行在以下两个状态：待命和连接。 微微网内总共有 7 种子状态可用于增加从单元和实现连接：寻呼，寻呼扫描，查询，查询扫描，主单元响应，从单元响应和查询响应。待命状态是蓝牙单元的默认低功耗状态。这种状态下只有设备的自身时钟在运行而且不存在同任何其他设备之间的交互。 在连接状态，主单元和从单元可以采用信道（主单元）访问码和主单元蓝牙时钟交换数据包，所采用的跳频方式是信道跳频方案。蓝牙技术的研究与应用7第 4 章 蓝牙技术的应用及展望4.1 蓝牙技术的应用自从 1999 年 7 月 BSIG 向全世界发布了蓝牙技术标准 1.OA 版本，蓝牙技术的推广和应用得到迅猛发展，截至目前，BSIG 的成品已经超过了 2500 家，几乎涵盖了全球各行各业.包括通信网络、外设、芯片、转件等广商，甚至消费类电器厂商和汽车制造商也加人 BSIG 组织。目前国内外蓝牙产品主要有蓝牙芯片、蓝牙适配器、蓝牙记忆棒、蓝牙天线、蓝牙耳机、蓝牙手机、蓝牙笔记本电脑、监牙硬盘、监牙打印机、监牙鼠标、蓝牙手表、蓝牙圆珠笔、蓝牙数码相机和蓝牙标签等。引人注目的是，Blue tolthDeveloper5Confel，enee 会议上推出了使用蓝牙技术控制汽车内部的篮牙样车。下面介绍一些蓝牙的应用： 4.1.1 使用蓝牙耳机, 实现免提通话具有蓝牙功能的手机匹配以蓝牙耳机, 从而实现免提通话是目前被广泛应用的一种蓝牙功能, 特别适合于开车族。车内免提设备可以无线的和手机进行连接, 传送双向的语音, 使用免提作为通话系统的语音输入输出设备。并可以结合语音识别, 噪声抑止和回声抵消等功能。首次使用时, 只要打开手机的蓝牙功能, 同时将耳机设置为匹配状态; 当手机找到耳机时, 在手机上输入耳机的识别码就行了, 以后使用时只要将耳机打开就能在手机来电时, 通过耳机进行接听和通话。(手机需支持 HFP profile 应用协议)蓝牙耳机使用的 Profile 说明: Hands- Free Profile (HFP)图 4-1: Hands- Free 如图 4-1: Hands- Free , 免提, 语音网关的远端音频输入输出设备, 还可以同时提供一些遥控功能。4.1.2 在立体声耳机中的应用为了实现高品质的单声道或双声道的音频业务, 可以使用蓝牙立体声耳机达到这一效果。典型应用是从音乐播放器发送立体声音乐到耳机或扬声器。音乐以特定的压缩格式进行压缩,以便适应有限的带宽。蓝牙技术的研究与应用8图 4-2: Source(SRC)如图 4-2: Source(SRC) , 数字音频源;Sink(SNK), 数字音频流的接收器4.1.3 在电脑之间文件传输的应用现在的用户经常会从 PC 上下载各类手机铃声、 图片、 甚至游戏到手机, 利用手机的蓝牙功能可以很容易地实现与 PC 间的文件互传, 与使用串口线或者红外传送相比, 蓝牙具有更高的传输速度,使用更为方便。(手机需支持 FTP profile 应用协议)4.1.4 与电脑的同步, 进行通讯录的备份的应用在电脑安装了蓝牙识配器后, 在蓝牙管理器中可以设置与电脑同步项, 用 outlook 实现与手机通讯录的同步, 也可在电脑中编辑好电话, 同步到手机。使用方便, 无需再在手机上输入及编辑电话。可以保证手机和 PC 资料的同步性。(手机需支持 OPP profile 应用协议, 并支持标准的 vCard、 vNote、 vMessage、 vCanlendar 等格式)4.1.5 实现电脑无线上网的应用由于手机的屏幕相对较小, 通过 WAP 上网看起来太吃力, 如果有移动 PC 或 PDA 的话, 可以将蓝牙手机作为调制解调器, 通过 GPRS 实现无线上网。(手机需支持 DUN profile 应用协议)4.2 蓝牙技术的发展前景4.2.1 促进移动电话与电脑的同步应用蓝牙技术，移动电话与台式电脑、笔记本电脑和掌上电脑的自动同步将成为可能。用户一旦进人范围，这些设备即会实现同步。通过移动电话传递与BlueT 伙th 相顺从的数字照相机中的数字图像也非常方便。汽车制造商不久就可以安装车载免提电话系统，与 BlueT 创th 相顺从的移动电话一同工作。它具有保持移动电话和个人电脑无绳连接，即使用户的个人电脑放在手提箱内。用户还可以通过电话收电子邮件，通过移动电话屏幕阅读邮件标题。在飞机上写电子邮件也是可以的，用户一下飞机，就可通过移动电话把电子邮件发出去。同步是BlueTootll 产品的核心应用方案。个人信息管理的同步、在掌上电脑之间或掌上电脑和移动电话之间交换名片;抑或是办公室电脑和家用电脑之间交换数据对某些用户来说变得越来越重要。从方便和成本效益方面来说，节省文件传输的时间就等于延长了其他工作时间。而且，降低成本、缩短周期、增加设备的相互连接同样提高了工作效率。如果增加带宽的价格增长合理，消费者也会对此作出积极地反应。电子邮件、互联网和内部网蓝牙技术的研究与应用9的接人可以容易地使用本地 BlueTboth 连接。具有 Bluel 议th 功能的掌上电脑和笔记本电脑能够利用本地接人点或利用与 BlueTooth 顺从的蜂窝电话实现与互联网的连接和接受电子邮件。4.2.2 促进生产力的提高隐藏的运算将通过以下例子来证明它是如何提高生产力的:当您到达了某次旅行的目的地之后，您随身携带的笔记本电脑会通过本地 BlueT(刃 th 连接和您的蜂窝电话同步。当您在去车站的路上或去饭店的途中，您用蜂窝电话通过公共交换电话就可以接人互联网或与您的电子邮件同步。BlueTOoth 耳机可以提供免提的音响环境，通过装在安全带上的电话来提供联通性。汽车套件允许用户使用免提的 Blue，bth 蜂窝电话，一边接业务电话，一边控制方向盘。蓝牙的应用将会越来越广泛，这一新技术的发展将会逐步改变人们的生活。4.2.3 蓝牙技术的市场发展趋势ABI(Allied-BusinesSIntelli 罗 nee)的一项调查显示，尽管最近蓝牙市场有点迟滞，但其发展丝毫没有减缓的趋势。预计 2005 年，蓝牙设备的年出货量将达到 14 亿件，大大超过 2001 年的 5600 万件。ABI 的官员说，越来越多的人考虑给自己的设备增加无线连接，他们也逐步意识到蓝牙技术的低功耗和低成本解决方案是理想的。蓝牙的使用范围已不仅仅局限于蜂窝电话，蓝牙收发器已经越来越多的嵌入到了从 PC 机到工业设备的各种设备中。来自 ABI 的一项最近的研究预测，蓝牙将渗透到 17 个不同的市场段，包括手机、笔记本电脑、台式电脑及 PDA。ABI 还预测了 2(X)5 年的半导体年收益和蓝牙硅解决方案的平均花费。到 2005 年蜂窝手机在当年所有蓝牙设备中所占的比例将小于 47%，比起 2002 年的 65%明显降低。随着这种变化的出现，ABI 预测蓝牙也将很快的渗人 PC、消费类电子产品以及垂直应用市场部分。大多数人由于蓝牙解决方案的出现将目标对准了“硅时机”，引起硅市场庞大的竞争和创新。这种竞争使蓝牙硅价格急剧下降，到 2003 年，蓝牙模块将低于 5 美元。ABI 提醒到，在 Blue 叭刃 th 成功的道路上还存在着一定的障碍。硅半导体价格的昂贵，协同性问题及受限的应用会给早期的蓝牙带来不利，但 ABI 声称蓝牙欣欣向荣的前景必定是大势所趋。蓝牙技术的诞生带来了无线通信领域的革命，而采用蓝牙技术的产品更因其强大的功能成为无线市场的新亮点。 我们平时经常看到蓝牙技术在手机，笔记本电脑，数码相机等电子产品方面的应用。由于用蓝牙技术可以组成个人局域网，它还能应用到其他许多方面。例如瑞典律勒欧科技大学 EIS 实验室就开发出无线个人局域网，对曲棍球运动员进行实时检测，培养曲棍球运动员。蓝牙技术还可以用在遥控汽车上。SigmaComtech 介绍了一种用具有蓝牙功能的操作杆来无线控制汽车，输入指令从蓝牙技术的研究与应用10操纵杆传送到计算机，由其产生控制信号发送给汽车。这一平台还可以在工业应用中使用。 应用蓝牙技术的典型环境有无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等。目前，蓝牙的初期产品已经问世，一些芯片厂商已经开始着手改进具有蓝牙功能的芯片。与此同时，一些颇具实力的软件公司或者推出自已的协议栈软件，或者与芯片厂商合作推出蓝牙技术实现的具体方案。尽管如此，蓝牙技术要真正普及开来还需要解决以下几个问题：首先要降低成本；其次要实现方便、实用，并真正给人们带来实惠和好处；第三要安全、稳定、可靠地进行工作；第四要尽快出台一个有权威的国际标准。一旦上述问题被解决，蓝牙将迅速改变人们的生活与工作方式，并大大提高人们的生活质量。 由于市场需求，越来越多的蓝牙硅片即将投入生产。旅馆、邮局、高尔夫球场、飞机场、零售商场、会议中心和商业领域都在采用蓝牙技术。BluetoothSiG现已拥有 2400 家会员公司，预计 2015 年蓝牙芯片将达 14 亿片，应用机器近 7亿台。畅游在蓝牙技术的梦想中，你会发现蓝牙技术无所不能。稍稍关注一下网络高科技市场，就会发现蓝牙技术从诞生的那一天起，就一直被人们寄予了极高的期望。相信随着科技的进一步发展，蓝牙技术必将获得更加广泛的应用。蓝牙技术的研究与应用11结束语一项新的技术标准是否有发展潜力，要看它是否能被人们广泛接受。蓝牙技术从出现到现在仅有 13 年。但在这短短的 13 年时间内，可以说蓝牙技术得到了尤其是工业界的广泛欢迎，同时它的出现给人们的工作、生活带来了极大的便利，改变了现代信息社会人们的工作和生活方式。但蓝牙技术在一些应用的细节问题上仍需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段等，严重影响蓝牙技术产品面市的速度。不过相信随着一个不断完善的发展过程，蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来巨大的变革。随着无线网络技术日趋火热，以蓝牙、IEEE802.11 等为代表的一批无线网络连接技术正得到日益普及的应用。它们将成为一种是不可挡的全球浪潮。融入人们生活的各个层面，蓝牙技术一定会飞速发展。蓝牙技术的研究与应用12参考文献1金纯，许光辰，孙睿. 蓝牙技术. 电子工业出版社。 2井雅，徐晓东，吕志虎. 蓝牙协议模型及应用.现代通信技术，2001.3。 3萧玮，杨涛. 蓝牙核心技术. 电信科学，2001.1。4马建辉，侯冬冬，焦胜才.蓝牙开发关键技术剖析.电子设计应用，2009 年第 7 期，82-83. 5杨寸月，郑鲁腾.蓝牙技术的优势与前景.软件导报，2009 年第 6 期，107-108. 6刘任庆.蓝牙技术应用方案分析与研究.电子元器件应用，2009 年第 6 期，68-70. 7冯占余.蓝牙技术应用.现代物理知识，2008 年第 6 期，42-43. 8杨筱莉.浅析蓝牙技术及其原理.科技信息，2008 年第 34 期，195. 9陈晓湖.蓝牙技术浅析及应用展望.才智，2008 年第 19 期，157-158.10曹志刚,钱亚生现代通信原理清华大学出版社,1994 年.11张禄林、雷春娟、郎晓虹,蓝牙协议及其实现,人民邮电出版社,2001.12乐光生等编,数据通信原理人民邮电出版社,1998 年.13鄂大伟.多嫌体实用技术M.北京:中国商业出版社，1999.14殷德军.安全防范技术与电视监控系统M北京:电子工业出版社，2001.15童诗白.模拟电子技术基础M.北京:高等教育出版社，1996.16郑君里.信号与系统M.北京:高等教育出版社，1998.17王森.计算机原理M.池京:电子工业出版社，2002.18Nathan J.Muller Bluetooth Demystified（影印本）.人民邮电出版社。 蓝牙技术的研究与应用13致 谢在我完成论文期间，得到了导师徐亮老师的精心指导。徐亮老师治学严谨，为我营造了一种良好的精神氛围，使我领会了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法。其严以律己、宽以待人的崇高风范、平易近人的人格魅力令我倍感温馨。送上一道虔诚的祝福：愿导师合家欢乐，一生平安！首先，我要感谢职业大学的领导和辅导员老师，他们的关心和培养使我从一个不懂世事的少年成长为一名坚强的、积极向上的青年，感谢他们对我的支持和培养，为我今后的人生旅程打下了坚实的基础。同时也感谢专业课老师，他们精心教受使我学会了大量的专业课知识，终身受益！然后，我要感谢08通信4班的全体同学以及08级的所有朋友们、特别是我的室友对我的支持和帮助，你们是群风华正茂的有志青年，乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海，你们永远是我高歌猛进的力量之源。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。我愿在未来的学习和研究过程中，以更加丰厚的成果来答谢曾经关心、帮助和支持过我的所有领导、老师、同学和朋友。最后，再次感谢徐亮老师对我毕业论文精心的指导，感谢所有帮助过我的人，让我的大学生涯画上了美丽的句号！蓝牙技术的研究与应用14附 录Bluetooth technology and its applicationsBluetooth (Bluetooth) technology whether one in regional environment, offer portable products connect each other system by way of wireless, have already been supported by a lot of computer manufacturers and communication apparatus manufacturers at present. It is based on low-cost close quarter wireless connections, in order to set up one to especially join with mobile communication environment fixedly, it is a kind of wireless datum and global norm of opening of pronunciation communication, its procedure is written in the microchip of one 9, Thus increase the communication alternative of the apparatus. The not joining working of technology apparatus of bluetooth, has offered and inserted the functions of networks of the data, and have interface of ancillary equipment, can make up a little particular network. Should be used for looking from a present one, because bluetooth is small, the power is low, its application has not been confined to the peripheral hardware of the computer yet, can nearly be integrated in any digital device, especially those mobile device and portable apparatus not having high expectations for transfer rate of the data.1 Technological characteristic of bluetoothBluetooth technology is a technical specification of a kind of short distance wireless communication, its initial goal is to replace wired cable connection on various digital devices such as the existing palmtop computer, cellular telephone. The characteristic of bluetooth technology can be summed up for the following several points: 1) The global range is applicable: The working frequency band that the apparatus of bluetooth works is selected in 2 of the whole world GE. The ISM (i.e. industry, science, medical science) frequency band of 4GHz, in this way users neednt be here through applying 2400 - 2500 Select the appropriate bluetooth radio transceiver frequency band for use in the range, its package is mainly chip and radio transceiver two parts, chip bottom enclose USB pass, transfer board to, used for, connect computer phone or other electronic products, after the chip receives the electronic signal, transform it into a radio signal, send the radio transceiver to send out 1 . It can cross the solid and nonmetal material to convey, its general connection range is from 1-10 meters, but through 蓝牙技术的研究与应用15increasing the method to convey energy, its range can be expanded to 100 meters. 2) TDMA structure: The transfer rate of bluetooth technology is designed for 1Mbp s, carry on all duplexing communication by way of time, baseband its agreement whether circuit exchange and divide into groups association that exchange. One jump frequency send one divide into groups in step, each one takes a time slot to divide into groups frequently, can expand to 5 time slots too 2 . A asynchronous datum passway of technical support of bluetooth, or 3 complicated synchronous speech passways, or one conveys the passway of asynchronous datum and synchronous speech at the same time. Every speech passway supports the synchronous speech of 64 Kbps; Asynchronous passway support most large speed 721 Kbps, reply speed 57 backward. The asymmetrical connection of 6Kbp s, or 432. Symmetrical connection of 6Kbps. 3) Use and jump technology frequently: Bluetooth technology is adopted and jumped frequently( FH - f requencyhapping) Expand spectral technology to solve the problem that interfered with. Jump technology to divide frequency band into several jump channel frequently, in a connection frequently, the radio transceiver is jumping to another channel from a channel constantly according to certain yards of arrays, receive and dispatch both sides to carry on communication according to the law, other interference can not interfere with according to the same law only; Jump instantaneous bandwidth frequently very narrow, through expand spectral technology make these narrow bandwidth succeed and expand into the wide bandwidth hundredfoldly, make, interfere with possible influence become very much little. So this kind of radio transceiver is narrowband, low power, the cost is cheap, but have very high anti-interference. 4) Groups network flexibility is strong Between the apparatus and apparatus is equal, there is no main apparatus in strict meaning, this so as to test apparatus with examine into apparatus, examine into apparatus with examine into apparatus and test apparatus and test apparatus data interchange further more convenient to be flexible. Examine apparatus can send out, test, ask, offer reliable guarantee basis for the fact that it is tested that the system is intelligent too even, merge, test to many sensing data system have extensive practical meaning especially. 5)With low costsIn order to substitute the general cable, it must possess the price similar to general cable, could be accepted by the masses of ordinary consumers, could make this technology popularize too, with the constant enlargement of the market, each supplier introduce ones own bluetooth chip and module one after another, the product cost of bluetooth is dropping at full speed.2 The bluetooth system makes up The bluetooth system is by the wireless unit, the chain accuses of four units of function to make up : 1)Wireless unit The wireless transmission power of the bluetooth system accords with FCC requirement about ISM wave band. Because of the technology of adopting expanding 蓝牙技术的研究与应用16frequently, launching the power can rise to 100Mw. It is the systematic it is the heavy most jump jump for 1600 frequently /second,at 2. 402GHz and 2. Between the 480GHz, adopt 79 pieces of 1MHz bandwidth a bit more frequently. The systematic distance of design communication is 0. From 1 meter to 10 meters, if increase the power of launching, the distance can be in order to reach 100 meters. 2) Control module of the chain The chain of bluetooth product controls hardware Entrance and includes 3 integrated devices: Transmit chain controller, baseband processor and radio frequency /receiver,in addition use 3-5 piece not to be transferred by association component alone, the chain controller of the baseband runs with the baseband agreement and regular agreement of some other lower, bluetooth baseband agreement whether circuit exchange and divide into groups combination that exchange, adopt depleting to realize all depleting to transmit time. 3) Manage the unit in chainManage (LM) software module data setting up, right of the ancient bronze mirror, chain hardware disposition and some other agreements of carrying the chain in chain, LM can find, carry LM far while being other, through LMP (chain manage the agreement) and its communication.4) Function unit of the softwareThe apparatus of Bluetooth should have interoperability. As to some apparatus, from radio compatible module and aerial interface, until employing the agreement to exchange the form with the target, realize interoperability; Other apparatus (such as the wearing type apparatus) requirement is much looser. The goal that Bluetooth plans is to guarantee any apparatus with Bluetooth mark can be mutually operated. The software function in the technological system of Bluetooth is an independent operating system, does not truss up with any operating system, it accords with and already makes the good Bluetooth norm.3 Application of Bluetooth technologyOn the application, Bluetooth technology will be computer, communication industry, even the family employs and brings the new change. Bluetooth technology is applied to the cellular telephone at first, the Bluetooth earphone that Ericsson puts out is the first Bluetooth products. In the future, Bluetooth technology will be applied to fields such as the car, aviation, consumption electron, information household appliances,etc. progressively. There is not a situation without stool of a platform outdoors, Bluetooth technology can join apparatus such as digital camera, portable computer put at will or held, then convey the information of the characters or picture and reach others on hand through the mobile phone. Use the hand free conversation device in the car of Bluetooth technology, can convey information the stereo system in the car directly. The concept can extend to with special-purpose remote controller too, even intellectual mobile phone come wireless every apparatus to control carriage, including the shutters of the reversing face, skylight, end windowed., but you neednt bend over to lean to one side! Bluetooth will also raise the revolution of the house, you can install the wide-band fixed network of miniature base connection of a Bluetooth at home, then can screen telephone 蓝牙技术的研究与应用17any moa indoors at will more, either garden, balcony carry on Internet pronunciation converse, browse through webpage, appreciate online music or film and receive and dispatch E-mail,etc.4 Technological existing problem of Bluetooth 1) In technology: Use the products of Bluetooth, because of history and reason of the t