蓝牙信号的发射与接收

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1、1.蓝牙协议规蓝牙协议是蓝牙设备间交换信息所应遵守的规则。与开放系统互连模型一样，蓝牙技术的协议体系也采用了分层结构，从底层到高层形成了蓝牙的协议栈，各层协议规定了所完成的功能和使用的数据分组格式，并提供上下各层之间的接口。所有的蓝牙设备制造厂商都必须严格遵守蓝牙协议中的要求和规定，以保证蓝牙产品间的互操作性。1.1蓝牙射频协议射频是指介于声音频率与红外线之间的电磁波频率。蓝牙技术诞生的初衷是以低功耗、低成本的无线接口取代现在纷繁复杂的有线接口。蓝牙射频部分不是重新开发的新技术，而是采用了在技术和市场上已经成熟的协议和算法。蓝牙射频部分主要处理空中数据的收发

2、。蓝牙工作在无需许可证的2.4GHzISM频段上，采用了跳频扩谱技术主动地去避免工作频段受干扰。蓝牙每个频道宽为1MHz。79个跳频频点中至少有75个应该伪随机地进行跳变，在一个30s的时间段内，任何一个频点的使用时不得超过0.4s。蓝牙的跳频速率为1600次/s，每个频率持续时间625us称为一个时隙。主设备在偶数时隙发送数据，在奇数时隙接收数据；从设备则与主设备相反。1.2蓝牙基带与链路控制器协议蓝牙基带与链路控制器主要负责射频部分的发送接收时间、79个频点的选择和发射功率等级的选择。蓝牙设备发送数据时，基带部分将来自高层协议的数据进行信道编码，向下传给

3、射频进行发送；接收数据时，射频将经过解调恢复空中数据并上传给基带，基带再对数据进行信道解码，向高层传输1.2.1蓝牙物理链路通信设备之间物理层的数据连接通道就是物理链路。蓝牙系统中有两种物理链路：异步无连接链路ACL和同步面向连接链路SCO。ACL链路是微微网主设备和所有从设备之间的同步和异步数据分组交换链路，主要用于对时间要求不敏感的数据通信，如文件数据或控制信令等。SCO链路是一条微微网中由主设备维护的点对点、对称的同步数据交换链路，主要用于对时间要求很高的数据通信，如语音等。1.2.1.1ACL链路1.ACL链路的特点和性能ACL链路在主从设备之间以分

4、组交换方式传输数据，即可以支持异步应用，也可以支持同步应用。一对主从设备只能建立一条ACL链路。ACL通信的可靠性可以由分组重传来保证。由于是分组交换，在没有数据通信时，对应的ACL链路就保持静默。微微网中的主设备可以与每个相连的从设备都建立一条ACL链路。双向对称连接ACL链路传输率为433.9kbps；双向非对称传输数据时，正向5时隙分组链路可以达到最大传输率723.2kbps,反向单时隙链路传输率为57.6kbps。2.ACL链路的收发规则主设备在主从ACL时隙内发送的ACL分组含有接收从设备的设备地址；在随后的从主ACL时隙内，从设备发送ACL分组到

5、主设备。如果从设备为能接收到主从ACL分组头解析从设备地址，或者解析到的地址与自身不匹配，那么它就不能在紧跟的从主ACL时隙发送ACL分组。ACL链路允许广播发送数据，此时主从ACL分组头的从设备地址被设为（000）b,微微网中每一个接收到的从设备都可以接受并读取，但不作响应。1.2.1.2SCO链路1.SCO链路的特点和性能SCO链路在主设备预留的SCO时隙内传输，因而可以看作电路交换。SCO分组不进行重传操作，一般用象语言这样的实时性很强的数据传输。只有建立了ACL链路后，才可以建立SCO链路。一个微微网中的主设备最多可以同时支持3条SCO链路；一个从设

6、备与同一主设备最多可以同时建立3条SCO链路，或者与不同主设备建立2条SCO链路。2.SCO链路的收发规则主设备在预留的主从SCO时隙内，向从设备发送SCO分组，分组头含有应该做出响应的从设备地址。在紧跟的从主SCO时隙内，对应的从设备向主设备发送SCO分组。与ACL分组不同的是，即使从设备未能从接收到的分组头解析出从设备地址，也允许在其预留的SCO时隙返回SCO分组。1.2.2蓝牙基带收发规则1.2.2.1发送（TX）规则TX要分别进行ACL和SCO链路的处理。单个从设备时TX的ACL和SCO缓存器如图2-2所示。ACL和SCO所有公共链路的分组（ID、N

7、ull、Poll、FHS和DM1）中,只有DM1分组携带在链路控制器和链路管理器之间交换的有效载荷中的公共分组使用ACL缓冲器。所有的ACL（SCO）分组都使用ACL（SCO）缓存器。在DV分组中，语音部分使用SCO缓存器，数据部分使用ACL缓存器。1.ACL通信对于异步ACL数据通信，只需考虑ACL链路的TX缓存器，这时只使用DM或DH分组。数据速率选择视链路的质量而定。链路质量好时，选择DH分组（无FEC纠错）；链路质量差时选择DM分组（有FEC纠错）。ACL链路的缺省类型是Null，这意味着如果没有数据要发送或没有轮询到从设备就发送Null分组，这样就

8、能够发送链路控制信息到其他蓝牙设备，如果没有链路控制