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藍(lán)牙耳機(jī)原理

出處:12864 發(fā)布于:2008-10-17 09:22:10

  1.藍(lán)牙的工作頻段:

  藍(lán)牙工作于2.4GHz的通用ISM(工業(yè),科學(xué),醫(yī)學(xué))頻段, 以保證藍(lán)牙在全世界范圍內(nèi)的運(yùn)用. 藍(lán)牙系統(tǒng)的天線發(fā)射功率符合FCC關(guān)于ISM波段的要求0dBm。系統(tǒng)的跳頻速率為1600跳/秒,在2.402GHz到2.480GHz之間,采用79個(gè)1MHz帶寬的頻點(diǎn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通信距離為10米(0db),如果增加發(fā)射功率(20db),這一距離也可以達(dá)到100米.以時(shí)分方式進(jìn)行全雙工通信(TDD),傳輸速率設(shè)計(jì)為1MHz。采用前向糾錯(cuò)(FEC)編碼技術(shù),減少遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)的隨機(jī)噪聲影響。話音采用抗衰落能力很強(qiáng)的連續(xù)可變斜率調(diào)制(CVSD)編碼方式以提高話音質(zhì)量,采用頻率調(diào)制方式,降低設(shè)備的復(fù)雜性。

  2.藍(lán)牙硬件的模塊的組成:

  藍(lán)牙主要包括兩個(gè)模塊:無線射頻單元(RF),基帶(BB)和鏈路管理(LM)單元 正是因?yàn)樗{(lán)牙采用了全世界通用的頻段,來自外界的干擾信號是不可避免的,藍(lán)牙采用了快速確認(rèn)和跳頻方案,把頻帶分成若干的調(diào)頻信道(Hop Channel),在連接中藍(lán)牙收發(fā)信機(jī)按一定的規(guī)律發(fā)送偽隨即碼,不斷地從一個(gè)信道轉(zhuǎn)換到另一個(gè)信道,只有收發(fā)信機(jī)都按照這個(gè)規(guī)律進(jìn)行通信,排除其他的干擾信號源。

  BB負(fù)責(zé)跳頻和藍(lán)芽數(shù)據(jù)及信息幀的傳輸。LM負(fù)責(zé)連接的建立和拆除。它們實(shí)現(xiàn)的功能包括:對同步定向連接(SCO)和異步無連接(ACL)連接方式的支持;差錯(cuò)控制,可以采用多種檢糾錯(cuò)方式,其中包括前向糾錯(cuò)編碼(FEC);物理層的與加密;鏈路管理 。

  藍(lán)牙的BB協(xié)議是電路交換和分組交換的結(jié)合, 在SCO連接中在信道的時(shí)隙中可以傳輸同步數(shù)據(jù)包,每個(gè)數(shù)據(jù)包以不同的頻率傳送,每一個(gè)話音通道支持64kbps的同步話音。同時(shí)藍(lán)牙支持異步數(shù)據(jù)信道,及3個(gè)同時(shí)進(jìn)行的同步話音信道,一個(gè)信道還可以同時(shí)傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音。ACL連接在異步數(shù)據(jù)信道上支持一端723.2 kb/s和反響57.6kb/s的不對稱連接, 和雙向433.9Kb/s的對稱連接。

  3.糾錯(cuò)技術(shù):
 
  在BB中有三種糾錯(cuò)方案:
  a. 1/3比例前向糾錯(cuò)(FEC)
  b. 2/3比例的前向糾錯(cuò)
  c. 數(shù)據(jù)的自動(dòng)請求重發(fā)(ARQ)

  前向糾錯(cuò)是為了減少數(shù)據(jù)重發(fā)的次數(shù), 降低傳輸數(shù)據(jù)量. 在自動(dòng)請求重發(fā)的機(jī)制中在時(shí)隙中傳送的數(shù)據(jù)必須在下一個(gè)時(shí)隙得到確認(rèn), 在數(shù)據(jù)的收端通過了報(bào)頭錯(cuò)誤檢測和CRC校驗(yàn)之后才向發(fā)端回確認(rèn)的消息, 否則返回一個(gè)錯(cuò)誤消息。

  4.加密和鑒權(quán)

  藍(lán)牙基帶部分在物理層為用戶提供加密,鑒權(quán)基于“請求-響應(yīng)”運(yùn)算法則, 個(gè)人的藍(lán)牙設(shè)備可建立信任域,只有建立在統(tǒng)一信任域的藍(lán)牙設(shè)備才能互相通信。

  1895年意大利的馬克尼利用電火花產(chǎn)生電磁波,先后在9M,975M和3000M的地方地方收到電磁信號,從此開辟了無線通信的新紀(jì)元,通過電磁波的輻射和傳播,經(jīng)過空間傳達(dá)信息,無線通信從早期的電報(bào)傳送發(fā)展到現(xiàn)在傳播電話,傳真,數(shù)據(jù),圖象等等。無線通信在初期使用的頻率較低,頻率范圍窄,主要運(yùn)用長波和中波,隨著技術(shù)的進(jìn)步,使用的頻率范圍逐漸擴(kuò)大,現(xiàn)在的無線通信的頻率從超長波到亞毫米波段,直至光波。

  頻段 頻率 名稱 波長
  極低頻(ELF) 3-30Hz 極長波 100-10Mm
  超低頻(SLF) 30-300Hz 超長波 10-1Mm
  特低頻(ULF) 300-3000Hz 特長波 1000-100km
  甚低頻(VLF) 3-30kHz 甚低頻 100-10km

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