有效载荷校验CRC
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两个主要工作状态：守候状态和连接状态。 七个中间临时状态：寻呼状态、寻呼扫描状态、查询状态、查询扫描 状态、主设备响应状态、从设备响应状态和查询响应状态。 a. 守候状态是蓝牙设备的默认状态，设备处于低功耗状态，它可以每 隔1.28s离开守候状态进入寻呼扫描或查询扫描状态，也可以进入 寻呼或查询状态。
编码，形成54比特。
有效载荷：是数据包传输中的有效信息部分，其长度可 以是固定的，也可以是可变的，由基带包的类型决定。
7
短距离无线通信技术
发送/接收处理：蓝牙收发信机使用时分双工方案。 在一般连接状态，主设备在偶时隙开始传送，从设备 在奇时隙开始传送。
TDD方案示意图
8
短距离无线通信技术
④ 蓝牙系统工作状态
无线传感器网络（WSN）
无线传感器网络基本原理 无线传感器网络实验
物联网
物联网基本原理 物联网基础实验、物联网平台开发型实验、物联网应用系统综合开发案例实验
公众移动通信网络
GSM/GPRS接入基本原理 CDMA接入基本原理 GSM/GPRS接入实验 CDMA接入实验
b. 为了建立新的连接，要使用查询和寻呼处理。 c. 如果主设备知道一个设备的地址，就采用寻呼建立连接。 d. 如果地址未知，就采用查询建立连接。查询处理能使一个设备发 现什么设备处于它的通信范围内，以及它们的设备地址和时钟是 什么。然后再经过寻呼处理，即可建立实际的连接。 e. 在连接状态蓝牙设备可以处于一些次状态：激活状态、探测状态、 保持状态、休眠状态。
2
短距离无线通信技术
基于蓝牙技术的系列实验
---- 数字基带仿真
3
短距离无线通信技术
基本原理
1. 蓝牙基带系统：蓝牙微微网与信道划分 ；物
理链路 ；蓝牙基带包结构及发送/接收处理 ；蓝 牙系统工作状态。
2. 差错控制原理：差错控制方法分类；差错控制
编码的生成；蓝牙基带包的差错控制（包头检查 HEC，有效载荷校验CRC，前向纠错FEC）。
③ 差错控制编码的实现
a. 在发送端将被传输的信息附上一些监督码元，这些多余的码 元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联（约束）。 b. 接收端按照既定的规则校验信息码元与监督码元之间的关系。 一旦传输发生差错，则信息码元与监督码元的关系就受到破 坏，从而接收端可以发现错误乃至纠正错误。
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短距离无线通信技术
5
短距离无线通信技术
② 物理链路
蓝牙系统可以在主/从设备间建立不同形式的物理链路， 共定义了两种方式：实时的同步面向连接SCO方式和非实时 的异步无连接ACL方式。 对于SCO，主设备和从设备在规定的时隙传送话音等实 时性强的信息，所发送的SCO包不被重传； 对于ACL，主设备和从设备可在任意时隙传输，以数据 为主，为保证数据的完整性和正确性，ACL包可被重传。
③ 蓝牙基带包结构及发送/接收处理
LSB
LSB 接入码 包头 蓝牙基带包的一般格式
MSB
MSB 有效载荷
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短距离无线通信技术
接入码：长度通常固定，由网络的设备地址生成。每个 蓝牙设备都分配有一个独立的48比特的设备地址BD_ADDR （地址的低24比特部分LAP；地址的高位8比特部分UAP；16 比特的非有效地址部分）。 包头：包含重要的链路控制信息，由于包头的重要性， 通常需要对整个包头采用纠错编码技术加以保护。在蓝牙系 统中，包头分为6个部分，共18比特，然后再用1/3FEC进行
② 常用的差错控制方法：
a. 检错重发（ARQ） 在发送端经编码后发送能够发现错误的码，接收端收到后， 经检验若有错误，则通过反向信道把这一结果反馈给发送端。 然后，发送端把前面的信息重发一次，直到接收端认为已正确 地收到信息为止。 常用的检错重发系统：停止-等待重发、返回重发和选择重发。
10
短距离无线通信技术
蓝牙系统的工作频段为2400~2483.5 MHz，使用79个频点， 射频信道为2402+k MHz (k = 0,1,…,78)。 微微网中信道的特性完全由主设备决定，主设备的蓝牙地 址决定了跳频序列和信道接入码；主设备的系统时钟决定了跳 频序列的相位和时间。 在每个微微网中，一组伪随机跳频序列被用来决定79个跳 频信道，信道分成时隙（625us），每个时隙相应有一个跳频频 率，通常跳频速率为1600跳/秒。
④ 差错控制编码的分类
按照差错控制编码的不同功能：检错码、纠错码和纠删码。 按照信息码元和附加的监督码元之间的检验关系：线性码和 非线性码。 按照信息码元和附加的监督码元之间的约束方式：分组码和 卷积码。
b. 前向纠错（FEC） 发送端经编码后发送能够纠正错误的码，接收端收到这些码 组后经译码能自动发现并纠正传输中的错误。它不需要反馈 信道，特别适合于只能提供单向信道的场合。由于它能自动 纠错，因而延时小，实时性好。 c. 混合纠错（HEC） 接收端不但有纠错能力，而且对超出纠错能力的错误有检测 能力（前向纠错和检错重发方式的结合 ）。
3. 跳频扩频原理：跳频扩频；蓝牙系统中的跳频
方案（跳频序列、跳频频率）。
4. 保密通信原理：加密系统的组成部分；密钥的
作用；常规密钥密码体制和公开密钥密码体制。
4
短距离无线通信技术
1. 蓝牙基带系统
① 蓝牙微微网与信道划分
微微网：蓝牙通信网络的基本单元，由一个主设备和至多7 个处于激活状态的从设备组成。有中心节点的网络。
短距离无线通信技术
物联网网络架构设计与应用
——短距离无线通信技术
开始放映 结束放映
1
Baidu Nhomakorabea
短距离无线通信技术
目 录 现代无线通信的发展趋势
短距离无线通信技术概述 短距离无线通信技术的研究方向 短距离无线通信技术的典型应用 蓝牙（Bluetooth）
蓝牙基本原理
与蓝牙相关的五个实验： 数字基带仿真、服务发现、语音传输、数据传输、电 话网接入、局域网接入、数字图像的采集传输和处理 、无线多点组网
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短距离无线通信技术
2. 差错控制编码
① 为什么要进行差错控制？
a. 信道传输特性不理想，加性噪声的影响； b. 在已知信噪比情况下需要达到一定的比特误码率指标； c. 合理设计基带信号，选择调制解调方式，采用时域、频域均 衡，使比特误码率尽可能降低。但实际上，在许多通信系统中 的比特误码率并不能满足实际的需求。
编码，形成54比特。
有效载荷：是数据包传输中的有效信息部分，其长度可 以是固定的，也可以是可变的，由基带包的类型决定。
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发送/接收处理：蓝牙收发信机使用时分双工方案。 在一般连接状态，主设备在偶时隙开始传送，从设备 在奇时隙开始传送。
TDD方案示意图
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④ 蓝牙系统工作状态
无线传感器网络（WSN）
无线传感器网络基本原理 无线传感器网络实验
物联网
物联网基本原理 物联网基础实验、物联网平台开发型实验、物联网应用系统综合开发案例实验
公众移动通信网络
GSM/GPRS接入基本原理 CDMA接入基本原理 GSM/GPRS接入实验 CDMA接入实验
b. 为了建立新的连接，要使用查询和寻呼处理。 c. 如果主设备知道一个设备的地址，就采用寻呼建立连接。 d. 如果地址未知，就采用查询建立连接。查询处理能使一个设备发 现什么设备处于它的通信范围内，以及它们的设备地址和时钟是 什么。然后再经过寻呼处理，即可建立实际的连接。 e. 在连接状态蓝牙设备可以处于一些次状态：激活状态、探测状态、 保持状态、休眠状态。
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短距离无线通信技术
基于蓝牙技术的系列实验
---- 数字基带仿真
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短距离无线通信技术
基本原理
1. 蓝牙基带系统：蓝牙微微网与信道划分 ；物
理链路 ；蓝牙基带包结构及发送/接收处理 ；蓝 牙系统工作状态。
2. 差错控制原理：差错控制方法分类；差错控制
编码的生成；蓝牙基带包的差错控制（包头检查 HEC，有效载荷校验CRC，前向纠错FEC）。
③ 差错控制编码的实现
a. 在发送端将被传输的信息附上一些监督码元，这些多余的码 元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联（约束）。 b. 接收端按照既定的规则校验信息码元与监督码元之间的关系。 一旦传输发生差错，则信息码元与监督码元的关系就受到破 坏，从而接收端可以发现错误乃至纠正错误。
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短距离无线通信技术
② 物理链路
蓝牙系统可以在主/从设备间建立不同形式的物理链路， 共定义了两种方式：实时的同步面向连接SCO方式和非实时 的异步无连接ACL方式。 对于SCO，主设备和从设备在规定的时隙传送话音等实 时性强的信息，所发送的SCO包不被重传； 对于ACL，主设备和从设备可在任意时隙传输，以数据 为主，为保证数据的完整性和正确性，ACL包可被重传。
③ 蓝牙基带包结构及发送/接收处理
LSB
LSB 接入码 包头 蓝牙基带包的一般格式
MSB
MSB 有效载荷
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短距离无线通信技术
接入码：长度通常固定，由网络的设备地址生成。每个 蓝牙设备都分配有一个独立的48比特的设备地址BD_ADDR （地址的低24比特部分LAP；地址的高位8比特部分UAP；16 比特的非有效地址部分）。 包头：包含重要的链路控制信息，由于包头的重要性， 通常需要对整个包头采用纠错编码技术加以保护。在蓝牙系 统中，包头分为6个部分，共18比特，然后再用1/3FEC进行
② 常用的差错控制方法：
a. 检错重发（ARQ） 在发送端经编码后发送能够发现错误的码，接收端收到后， 经检验若有错误，则通过反向信道把这一结果反馈给发送端。 然后，发送端把前面的信息重发一次，直到接收端认为已正确 地收到信息为止。 常用的检错重发系统：停止-等待重发、返回重发和选择重发。
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短距离无线通信技术
蓝牙系统的工作频段为2400~2483.5 MHz，使用79个频点， 射频信道为2402+k MHz (k = 0,1,…,78)。 微微网中信道的特性完全由主设备决定，主设备的蓝牙地 址决定了跳频序列和信道接入码；主设备的系统时钟决定了跳 频序列的相位和时间。 在每个微微网中，一组伪随机跳频序列被用来决定79个跳 频信道，信道分成时隙（625us），每个时隙相应有一个跳频频 率，通常跳频速率为1600跳/秒。
④ 差错控制编码的分类
按照差错控制编码的不同功能：检错码、纠错码和纠删码。 按照信息码元和附加的监督码元之间的检验关系：线性码和 非线性码。 按照信息码元和附加的监督码元之间的约束方式：分组码和 卷积码。
b. 前向纠错（FEC） 发送端经编码后发送能够纠正错误的码，接收端收到这些码 组后经译码能自动发现并纠正传输中的错误。它不需要反馈 信道，特别适合于只能提供单向信道的场合。由于它能自动 纠错，因而延时小，实时性好。 c. 混合纠错（HEC） 接收端不但有纠错能力，而且对超出纠错能力的错误有检测 能力（前向纠错和检错重发方式的结合 ）。
3. 跳频扩频原理：跳频扩频；蓝牙系统中的跳频
方案（跳频序列、跳频频率）。
4. 保密通信原理：加密系统的组成部分；密钥的
作用；常规密钥密码体制和公开密钥密码体制。
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短距离无线通信技术
1. 蓝牙基带系统
① 蓝牙微微网与信道划分
微微网：蓝牙通信网络的基本单元，由一个主设备和至多7 个处于激活状态的从设备组成。有中心节点的网络。
短距离无线通信技术
物联网网络架构设计与应用
——短距离无线通信技术
开始放映 结束放映
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Baidu Nhomakorabea
短距离无线通信技术
目 录 现代无线通信的发展趋势
短距离无线通信技术概述 短距离无线通信技术的研究方向 短距离无线通信技术的典型应用 蓝牙（Bluetooth）
蓝牙基本原理
与蓝牙相关的五个实验： 数字基带仿真、服务发现、语音传输、数据传输、电 话网接入、局域网接入、数字图像的采集传输和处理 、无线多点组网
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短距离无线通信技术
2. 差错控制编码
① 为什么要进行差错控制？
a. 信道传输特性不理想，加性噪声的影响； b. 在已知信噪比情况下需要达到一定的比特误码率指标； c. 合理设计基带信号，选择调制解调方式，采用时域、频域均 衡，使比特误码率尽可能降低。但实际上，在许多通信系统中 的比特误码率并不能满足实际的需求。