基于AFH技術(shù)的藍(lán)牙與無線局域網(wǎng)共存性的研究與仿真.pdf

1、藍(lán)牙是一種近距離無線通信技術(shù)規(guī)范，用來描述和規(guī)定各種信息電子產(chǎn)品相互之間是如何用短距離無線電系統(tǒng)進(jìn)行連接的。由于它工作在無需授權(quán)的ISM頻段，因此干擾問題就顯得十分嚴(yán)重。盡管藍(lán)牙采用跳頻方案來避免干擾，但是當(dāng)所選擇的跳頻點(diǎn)上干擾較強(qiáng)時，藍(lán)牙系統(tǒng)的誤碼率會受到很大的影響。本課題的研究內(nèi)容就是利用自適應(yīng)跳頻技術(shù)代替藍(lán)牙原有跳頻方案，提高其抗干擾性。 本文首先分析了藍(lán)牙的協(xié)議規(guī)范，重點(diǎn)分析了藍(lán)牙的基帶協(xié)議部分，尤其是藍(lán)牙跳頻核的部分，

2、這為后面進(jìn)行跳頻核的改善奠定了基礎(chǔ)。然后分析了藍(lán)牙和IEEE802.11b之間相互干擾的情況，通過分析目前解決干擾的幾種方法，選擇了自適應(yīng)跳頻(AFH)的方法。自適應(yīng)跳頻通信中，其關(guān)鍵技術(shù)有實時信道評估技術(shù)，頻率自適應(yīng)控制技術(shù)。本文在對自適應(yīng)跳頻技術(shù)的工作原理以及應(yīng)用到藍(lán)牙時的關(guān)鍵技術(shù)等問題進(jìn)行了理論分析與研究的基礎(chǔ)上，針對自適應(yīng)跳頻技術(shù)的兩個關(guān)鍵部分在改善藍(lán)牙跳頻機(jī)制中做了仔細(xì)研究。 信道實時評估(Realtimechanne

3、lEvalution簡記為RECT)技術(shù)是跳頻頻率集自適應(yīng)更新的前提和基礎(chǔ)。與噪聲相比，干擾電平的大小往往成為決定信雜比的主要因素。對信道是否有干擾存在的檢測方法可分為被動和主動方案兩種。被動方案是指藍(lán)牙監(jiān)聽每個信道來決定其是否受到干擾。最常用的方法是每隔一定時間測量RSSI值。這種方法可檢測到很小的干擾而且也可減少藍(lán)牙系統(tǒng)的吞吐量。但它會增加藍(lán)牙的功率消耗。主動方案可以通過傳輸來確定信道是否受到干擾。這可用分組誤碼率(PER)、分組丟

4、失率(PLR)來評估。但是這種方法一是會引起干擾，二是PER、PLR沒有RSSI敏感，三是如果沒有數(shù)據(jù)在傳輸，這種方法就沒有用。因此在我們的方案中，采用測量RSSI值對信道進(jìn)行檢測。 頻率自適應(yīng)控制技術(shù)是自適應(yīng)跳頻通信中的另一個關(guān)鍵的技術(shù)，傳統(tǒng)的自適跳頻是通過在藍(lán)牙原有的跳頻產(chǎn)生內(nèi)核基礎(chǔ)上增加一個再映射功能模塊來實現(xiàn)的，再映射功能塊產(chǎn)生一個自適應(yīng)跳頻序列，根據(jù)自適應(yīng)跳頻關(guān)鍵技術(shù)中的信道質(zhì)量評估技術(shù)和頻率自適應(yīng)控制技術(shù)，以及信道最

5、優(yōu)化分配原則，判斷下一跳頻應(yīng)屬于哪種類型的信道集，進(jìn)而選出干擾較小的信道。本文提出了一種直接求模的方法，將每一個跳頻序列直接映射到較好的信道上，而不用對每一個跳頻頻率逐一進(jìn)行比較。 最后，通過SYSTEMVIEW軟件對改進(jìn)前后的藍(lán)牙跳頻系統(tǒng)進(jìn)行仿真，清楚地分析了原有藍(lán)牙跳頻系統(tǒng)的時頻域特性以及采用自適應(yīng)跳頻前后的藍(lán)牙與無線局域網(wǎng)共存時的通信狀況，仿真結(jié)果表明，采用自適應(yīng)跳頻技術(shù)可以很好地解決藍(lán)牙與無線局域網(wǎng)的共存問題，對改善藍(lán)牙