蓝牙通信技术及应用教材.doc

目 录 1.选题背景及意义: 2 2.蓝牙通信技术及蓝牙系统介绍: 2 2.1蓝牙技术简介: 2 2.2蓝牙协议(HCI)介绍: 3 2.3蓝牙系统结构简介: 4 2.4 MT1020A基带控制器和PH2401无线收发器介绍: 5 2.4.1 MT1020A基带控制器的结构与原理 5 2.4.2 PH2401无线收发器与嵌入式控制内核功能介绍: 7 3.蓝牙适配器介绍: 8 4.蓝牙技术指标和系统参数 8 5.蓝牙通信安全的技术实施 9 5.1ＤＨ方案 9 5.2ＲＳＡ方案 9 6.蓝牙技术的应用 10 7.蓝牙技术的展望 11 结束语： 12 参考文献 13 前 言 越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看,未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标,一是使用蓝牙技术这类开放技术,以无线,局域网络,可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一,加密以及轻量化应用。 无论您喜不喜欢,“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界,不论是商业财经台还是一般大众电视台,都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻,话虽如此,但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉,只知道有这样一个计划正如火如荼地进行,且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的,未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多,因为计划正一步步实现中。 蓝牙(Bluetooth) 简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术,他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术,透过无线传输和基频模块构成,其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如:笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。 正 文 1.选题背景及意义: 随着微电子技术、通信技术和计算机技术的发展，计算机发展已经进入移动时代。以掌上电脑（PDA）为代表的移动式计算系统已日益普及。特别是工业高度发展的今天，对工业现场的通信与数据实时处理要求越来越高。在环境恶劣与布线不便的工业场所，设备间无线通讯与PDA辅助处理成了工业现场的最佳选择。蓝牙是一种低成本、高可靠性的无线传输技术，蓝牙通信是实现PDA与工业接入点通信的首要环节。蓝牙技术是用微波无线通信技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点短距离通信的一种新型无线通信技术。而蓝牙芯片则是蓝牙技术的基础和关键。 2.蓝牙通信技术及蓝牙系统介绍: 2.1蓝牙技术简介: 蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。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。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。截止2009年4月，蓝牙共有五个版本 V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0。以通讯距离来在不同版本可再分为 Class A(1)/Class B(2)。SIG 开发了蓝牙协议规范, 已发布版本包括1.0,1.0b,1.1 和2.0。蓝牙协议规范允许开发人员开发基于可互操作的无线模块和数据通信协议的交互式服务和应用, 目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现互操作。蓝牙协议栈体系结构如图 所示。 蓝牙1.0 标准由两个文件组成。一个是核心部分（FoundationCore），它规定的是设计标准。另一个叫协议子集部分（FoundationProfile），它规定的是运作性准则。蓝牙协议可以分为4 层，即核心协议层、电缆替代协议层、电话控制协议层和采纳的其它协议层。由于篇幅的限制，本文只介绍核心协议。蓝牙的核心协议包括基带（baseband）、链路管理（LMP）、逻辑链路控制与适应协议（SDP）四部分。 基带层：蓝牙采用跳频扩频技术，每秒1600 跳，从时间域看即每个时隙长度是625μs，即每个时隙从79 个信道中选择一个。蓝牙既支持电路型数据，也支持分组型数据；既支持点对点连接，也支持点对多点连接。在一个微微网络（Pieconet）中，一个单元作为主节点，其他作为从节点，最多可以有7 个从节点；但是允许有更多从节点与主节点保持在Park 状态。从节点对信道的接入由主节点控制。微微网络在覆盖上可以有重叠：每个网络有各自的跳频方案，一个网络的主节点可以同时作为另一个网络的从节点；一个从节点可以属于多个网络。主节点向从节点发送数据只能占用偶时隙，反之从节点只能在奇时隙才能向主节点发送