藍牙技術
藍牙抗干擾技術
一、藍牙自適應跳頻（AFH）技術
藍牙系統(tǒng)工作在2.4GHz的ISM（即工業(yè)、科學、醫(yī)學）頻段，許多設備工作在該頻段，在這樣的頻段上工作，相互干擾必然相對嚴重，因此藍牙系統(tǒng)使用了跳頻技術來防止衰落和抑制干擾。在建立連接以前藍牙設備在固定的一個頻段內選擇跳頻頻率，快速交換時間和地址握手信息，進而迅速取得時間和頻率同步。連接建立后，雙方設備根據(jù)跳變序列改變信道頻率，使跳頻頻率呈現(xiàn)隨機性。
藍牙定義了32個頻點為一個頻段，劃分為79個子頻段，藍牙主設備時鐘CLK和主設備地址的最低28位決定了藍牙工作的頻段及跳頻序列，如圖2.10所示；藍牙系統(tǒng)定義了5種工作狀態(tài)下的跳頻序列：尋呼、尋呼響應、查詢、查詢響應和連接跳頻序列，不同狀態(tài)下有不同的策略產生跳頻序列。
圖2.11表明了藍牙系統(tǒng)的跳頻序列產生原理；輸入X由時鐘信息位決定，它決定了起跳頻點在某一頻段的32個頻率序列中的相痊--段內頻率序列的偏移量，同時跳頻頻點改變的速度也由它決定；A到F決定跳頻序列的順序，在藍牙系統(tǒng)中，要獲得相應狀態(tài)的跳頻序列，正是利用了不同狀態(tài)下改變A~F的取值；在查詢/尋呼掃描狀態(tài)下，A到F輸入序列只與地址有關，因此其跳頻序列是唯一確定的，在其他狀態(tài)下，A~F由時鐘和藍牙地址共同控制，其跳頻序列隨著時鐘的改變而作相應的跳變；Y1、Y2則對收發(fā)跳頻序列的選擇進行控制，Y1保證收發(fā)頻點不會重復，Y2使收發(fā)頻點在不同的頻段內；PERM5是一個由C、D、Y1控制的蝶形運算器，它起到擾亂的作用。
（1）尋呼/尋呼掃描狀態(tài)：藍牙設備通過尋呼來尋找其他的設備加入其微微網(wǎng)；尋呼設備每312.5μs選擇一個新的跳頻點來發(fā)起尋呼，在尋呼掃描時，被尋呼設備每1.28s選擇一個新的頻點來監(jiān)聽，尋呼和被尋呼設備使用被尋呼設備地址的低28位，產生的尋呼跳變序列是一個定義明確的周期序列，它的32個頻點均勻的分布在79個頻率信道上。
（2）查詢/查詢掃描狀態(tài)：藍牙設備通過查詢來尋找周圍的其他設備，查詢設備每隔312.5μs選擇一個新的頻率來發(fā)送查詢消息，被查詢設備每1.28s選擇一個新的頻率監(jiān)聽；查詢和被查詢設備使用通用查詢接入碼作為查詢地址。產生的32個查詢跳變序列均勻分布在79個頻率信道上。
（3）連接狀態(tài)：使用主設備地址的最低28位有效位，藍牙通信設備雙方每隔625μs改變一個頻率，產生的信道跳變序列周期非常長，而且79個跳變序列在任何的一小段時間內都是接近均勻分布的，能夠滿足跳頻系統(tǒng)的要求。
在藍牙1.2協(xié)議中增加了自適應跳頻的算法；當藍牙通信過程中發(fā)現(xiàn)某個信道信號質量差，即成為“壞”的信道時，可以在跳頻時丟棄這些壞信道，而選取其他信道質量好的跳頻信道來代替，從而避開了某些頻點上的通信干擾，進而增強其抗干擾能力。
二、藍牙基帶糾錯機制
藍牙技術采用了前向糾錯FEC和自動重傳請求（Automatic Repeat-reQuest，ARQ）技術，采用的糾錯機制比較簡單。其中前向糾錯FEC是發(fā)送端將數(shù)據(jù)信息按照一定的規(guī)則編碼后，組成具有糾錯能力的編碼；接收端收到編碼后的數(shù)據(jù)，按預先規(guī)定的規(guī)則進行相應的解碼，來確定接收的數(shù)據(jù)信息中是否有錯誤，若有錯誤，確定其位置并進行糾正，該編碼方式比較適用于實時傳輸系統(tǒng)，但是該技術的缺點是糾錯能力有限。
自主重傳請求又稱為判決反饋，它使用確認和超時，在不可靠服務的基礎上實現(xiàn)可靠的信息傳輸；在發(fā)送端，對數(shù)據(jù)進行分組編碼，加入一定的冗余碼，使之具有一定的檢錯能力；接收端在接收到編碼信息后，對其進行解碼并且進行判決，檢測是否存在一定的誤碼，然后通過反饋信道將判決結果發(fā)送回發(fā)送端；發(fā)送端依據(jù)反饋的判決結果，決定是否對數(shù)據(jù)進行重傳；但是重傳也不是無限度，多次重傳后，超過系統(tǒng)規(guī)定的時間后，系統(tǒng)將不再進行重傳。
藍牙基帶中具體的糾錯方式包括：1/3比例FEC、2/3比例FEC和ARQ。其中，1/3比例FEC對每位信息重復3次進行編碼，編碼方法較為簡單，編碼序列長度是原序列長度的3倍。2/3比例FEC編碼采用一個生成多項式把10位數(shù)據(jù)編碼為15位，是一個（15，10）截短漢明碼，數(shù)據(jù)接收方進行相應的逆向運算，根據(jù)算法提供的檢錯與糾錯機制恢復出原始數(shù)據(jù)。在ARQ方式下，數(shù)據(jù)包一直被重傳，直到最終接收到確認或重傳超時。
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