藍(lán)牙跳頻算法的改進(jìn)與藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)的研究.doc
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藍(lán)牙跳頻算法的改進(jìn)與藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)的研究,頁數(shù)：58字?jǐn)?shù)：30310 摘 要隨著個人計算機(jī)和因特網(wǎng)在家庭中的迅速普及，以及信息家電智能化程度的提高，家庭網(wǎng)絡(luò)，特別是簡單、靈活與可靠的家庭網(wǎng)絡(luò)日益受到人們的關(guān)注。作為一種開放性的短距離無線通信技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)將是家庭網(wǎng)絡(luò)低速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方案。藍(lán)牙工作在全球通用的2.4g...
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藍(lán)牙跳頻算法的改進(jìn)與藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)的研究
頁數(shù)：58 字?jǐn)?shù)：30310
摘 要
隨著個人計算機(jī)和因特網(wǎng)在家庭中的迅速普及，以及信息家電智能化程度的提高，家庭網(wǎng)絡(luò)，特別是簡單、靈活與可靠的家庭網(wǎng)絡(luò)日益受到人們的關(guān)注。作為一種開放性的短距離無線通信技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)將是家庭網(wǎng)絡(luò)低速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方案。
藍(lán)牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)學(xué)）頻段，由于該頻段對所有無線電子系統(tǒng)都開放，Bluetooth設(shè)備會受到相當(dāng)嚴(yán)重的干擾。為此Bluetooth采用了快速跳頻技術(shù)，以確保最大限度的削減來自其他設(shè)備的射頻干擾。文章首先介紹了藍(lán)牙跳頻系統(tǒng)中跳頻序列的產(chǎn)生算法，接著以此算法為基礎(chǔ)，以躲避干擾為目的，從提高系統(tǒng)抗干擾能力的角度出發(fā)，提出了一種改進(jìn)的自適應(yīng)跳頻方案來進(jìn)一步改善系統(tǒng)的性能，最后基于C語言和MATLAB工具對原跳頻系統(tǒng)和改進(jìn)后系統(tǒng)分別進(jìn)行了系統(tǒng)仿真和性能分析，并對兩個系統(tǒng)性能進(jìn)行了比較。仿真和分析比較結(jié)果表明，本文提出的改進(jìn)方案大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
論文還研究了基于藍(lán)牙技術(shù)無線家庭網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，闡述了如何通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)對家庭藍(lán)牙信息家電的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及家庭內(nèi)的個人PC機(jī)和筆記本電腦等如何通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)訪問Internet。本文詳細(xì)介紹了藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)，文章從實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)所需的藍(lán)牙應(yīng)用模型――局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型著手，論述了如何從軟件上完成藍(lán)牙協(xié)議和基于主機(jī)藍(lán)牙上層應(yīng)用程序的開發(fā)，直至最終實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型。
關(guān)鍵詞：藍(lán)牙，家庭網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，局域網(wǎng)接入，跳頻算法，自適應(yīng)。
Abstract
With the rapid popularization of PC and Internet in the home, and improvement of the intelligentized degree of information household appliances, HomeNet, especially simple, flexible and robust HomeNet is getting more and more attention. As a short-range wireless communication technology, Bluetooth is one of the best solution to low-rate wireless HomeNet connection.
Working at the opening 2.4GHz ISM band which is free to be accessed, Bluetooth devices will be easily interfered with by other systems. To induce the RF interference from other systems by the greatest degree, Bluetooth uses the fast frequency hopping technology. The hop selection algorithm is introduced in this paper. And to improve the performance of anti-interference, an improved adaptive frequency hopping scheme is suggested on the basis of original algorithm. To compare the anti-interference performance between the original and improved system, system emulation and performance analysis is implemented by using C language and Matlab. The result of emulation and analysis shows that the improved scheme put forward by the paper greatly enhances the system’s anti-interference performance.
The other part of this paper discusses the research and realization of the Bluetooth-based HomeNet, including how to realize long-distance control to the information household appliances through Internet, and how the PC or portable computer in the HomeNet accesses Internet through Bluetooth gateway. The realization of Bluetooth gateway is emphasized. Commencing on the Bluetooth application profile – LAN Access Profile, the paper discusses until the implement of Bluetooth protocols and high layer Bluetooth application programming to the final realization of LAN Access Profile in detail.
Keywords: Bluetooth, HomeNet, Bluetooth gateway, LAN Access, hopping algorithm, adaptive.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 前言 1
1.1 引言 1
1.2 家庭網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù) 1
1.2.1 有線家庭網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù) 1
1.2.2 無線家庭網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù) 2
1.3 基于藍(lán)牙技術(shù)的無線家庭網(wǎng)絡(luò) 3
1.4 本論文研究的主要內(nèi)容 3
第二章 藍(lán)牙有關(guān)協(xié)議 5
2.1 藍(lán)牙協(xié)議體系及應(yīng)用模型 5
2.2 藍(lán)牙協(xié)議和PPP協(xié)議 7
2.2.1 藍(lán)牙協(xié)議 7
2.2.2 PPP協(xié)議 15
2.3 小結(jié) 17
第三章 藍(lán)牙跳頻算法的分析與改進(jìn) 18
3.1 藍(lán)牙系統(tǒng)對跳頻偽隨機(jī)序列的要求 18
3.2 藍(lán)牙系統(tǒng)跳頻序列算法 18
3.3 系統(tǒng)改進(jìn)方案 20
3.4 系統(tǒng)仿真及性能分析 22
3.4.1 跳頻序列均勻特性分析 22
3.4.2 系統(tǒng)抗干擾性能分析 23
3.5 小結(jié) 28
第四章 藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn) 29
4.1 家庭網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制方案 29
4.2 藍(lán)牙PC機(jī)的Internet接入 30
4.2.1 實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)所需應(yīng)用模型——局域網(wǎng)接入 31
4.2.2 LAP（藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)）的實(shí)現(xiàn)設(shè)計 33
4.2.3 藍(lán)牙軟件開發(fā)環(huán)境 35
4.2.4 藍(lán)牙協(xié)議的實(shí)現(xiàn) 37
4.2.5 藍(lán)牙RFCOMM連接的軟件實(shí)現(xiàn) 39
4.2.6 藍(lán)牙局域網(wǎng)接入應(yīng)用規(guī)范的最終實(shí)現(xiàn) 44
4.3 小結(jié) 45
結(jié)束語 46
參考文獻(xiàn) 47
致 謝 51
頁數(shù)：58 字?jǐn)?shù)：30310
摘 要
隨著個人計算機(jī)和因特網(wǎng)在家庭中的迅速普及，以及信息家電智能化程度的提高，家庭網(wǎng)絡(luò)，特別是簡單、靈活與可靠的家庭網(wǎng)絡(luò)日益受到人們的關(guān)注。作為一種開放性的短距離無線通信技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)將是家庭網(wǎng)絡(luò)低速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方案。
藍(lán)牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)學(xué)）頻段，由于該頻段對所有無線電子系統(tǒng)都開放，Bluetooth設(shè)備會受到相當(dāng)嚴(yán)重的干擾。為此Bluetooth采用了快速跳頻技術(shù)，以確保最大限度的削減來自其他設(shè)備的射頻干擾。文章首先介紹了藍(lán)牙跳頻系統(tǒng)中跳頻序列的產(chǎn)生算法，接著以此算法為基礎(chǔ)，以躲避干擾為目的，從提高系統(tǒng)抗干擾能力的角度出發(fā)，提出了一種改進(jìn)的自適應(yīng)跳頻方案來進(jìn)一步改善系統(tǒng)的性能，最后基于C語言和MATLAB工具對原跳頻系統(tǒng)和改進(jìn)后系統(tǒng)分別進(jìn)行了系統(tǒng)仿真和性能分析，并對兩個系統(tǒng)性能進(jìn)行了比較。仿真和分析比較結(jié)果表明，本文提出的改進(jìn)方案大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
論文還研究了基于藍(lán)牙技術(shù)無線家庭網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，闡述了如何通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)對家庭藍(lán)牙信息家電的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及家庭內(nèi)的個人PC機(jī)和筆記本電腦等如何通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)訪問Internet。本文詳細(xì)介紹了藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)，文章從實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)所需的藍(lán)牙應(yīng)用模型――局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型著手，論述了如何從軟件上完成藍(lán)牙協(xié)議和基于主機(jī)藍(lán)牙上層應(yīng)用程序的開發(fā)，直至最終實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型。
關(guān)鍵詞：藍(lán)牙，家庭網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，局域網(wǎng)接入，跳頻算法，自適應(yīng)。
Abstract
With the rapid popularization of PC and Internet in the home, and improvement of the intelligentized degree of information household appliances, HomeNet, especially simple, flexible and robust HomeNet is getting more and more attention. As a short-range wireless communication technology, Bluetooth is one of the best solution to low-rate wireless HomeNet connection.
Working at the opening 2.4GHz ISM band which is free to be accessed, Bluetooth devices will be easily interfered with by other systems. To induce the RF interference from other systems by the greatest degree, Bluetooth uses the fast frequency hopping technology. The hop selection algorithm is introduced in this paper. And to improve the performance of anti-interference, an improved adaptive frequency hopping scheme is suggested on the basis of original algorithm. To compare the anti-interference performance between the original and improved system, system emulation and performance analysis is implemented by using C language and Matlab. The result of emulation and analysis shows that the improved scheme put forward by the paper greatly enhances the system’s anti-interference performance.
The other part of this paper discusses the research and realization of the Bluetooth-based HomeNet, including how to realize long-distance control to the information household appliances through Internet, and how the PC or portable computer in the HomeNet accesses Internet through Bluetooth gateway. The realization of Bluetooth gateway is emphasized. Commencing on the Bluetooth application profile – LAN Access Profile, the paper discusses until the implement of Bluetooth protocols and high layer Bluetooth application programming to the final realization of LAN Access Profile in detail.
Keywords: Bluetooth, HomeNet, Bluetooth gateway, LAN Access, hopping algorithm, adaptive.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 前言 1
1.1 引言 1
1.2 家庭網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù) 1
1.2.1 有線家庭網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù) 1
1.2.2 無線家庭網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù) 2
1.3 基于藍(lán)牙技術(shù)的無線家庭網(wǎng)絡(luò) 3
1.4 本論文研究的主要內(nèi)容 3
第二章 藍(lán)牙有關(guān)協(xié)議 5
2.1 藍(lán)牙協(xié)議體系及應(yīng)用模型 5
2.2 藍(lán)牙協(xié)議和PPP協(xié)議 7
2.2.1 藍(lán)牙協(xié)議 7
2.2.2 PPP協(xié)議 15
2.3 小結(jié) 17
第三章 藍(lán)牙跳頻算法的分析與改進(jìn) 18
3.1 藍(lán)牙系統(tǒng)對跳頻偽隨機(jī)序列的要求 18
3.2 藍(lán)牙系統(tǒng)跳頻序列算法 18
3.3 系統(tǒng)改進(jìn)方案 20
3.4 系統(tǒng)仿真及性能分析 22
3.4.1 跳頻序列均勻特性分析 22
3.4.2 系統(tǒng)抗干擾性能分析 23
3.5 小結(jié) 28
第四章 藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn) 29
4.1 家庭網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制方案 29
4.2 藍(lán)牙PC機(jī)的Internet接入 30
4.2.1 實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)所需應(yīng)用模型——局域網(wǎng)接入 31
4.2.2 LAP（藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)）的實(shí)現(xiàn)設(shè)計 33
4.2.3 藍(lán)牙軟件開發(fā)環(huán)境 35
4.2.4 藍(lán)牙協(xié)議的實(shí)現(xiàn) 37
4.2.5 藍(lán)牙RFCOMM連接的軟件實(shí)現(xiàn) 39
4.2.6 藍(lán)牙局域網(wǎng)接入應(yīng)用規(guī)范的最終實(shí)現(xiàn) 44
4.3 小結(jié) 45
結(jié)束語 46
參考文獻(xiàn) 47
致 謝 51
