Principio de reducción de ruido de los auriculares Bluetooth
La tecnología Bluetooth reemplaza las conexiones por cable con conexiones inalámbricas de corto alcance y bajo costo, proporcionando así una conexión unificada para redes de datos existentes y pequeñas interfaces periféricas. Tiene muchas tecnologías superiores. Rendimiento Las siguientes son algunas de las características técnicas principales.
2.1 Características de la radiofrecuencia
La banda de frecuencia operativa de los dispositivos Bluetooth es la banda ISM (Industrial, Científica y Médica) de 2,4 GHz. está disponible gratuitamente en todo el mundo. Los usuarios pueden elegir la banda de frecuencia del transceptor de radio Bluetooth adecuada dentro del rango de 2400 ~ 2500 MHz. Hay 23 o 79 canales, el espacio entre canales es de 1 MHz, el método de modulación es GFSK, BT = 0,5 y. el índice de modulación es 0,28 ~ 0,35. El transmisor inalámbrico Bluetooth utiliza modulación FM, lo que puede reducir la complejidad del dispositivo. La potencia máxima de transmisión se divide en tres niveles, 100 mW (20 dBm), 2,5 mW (4 dBm) y la potencia. El requisito de control es 4 ~ Dentro del rango de 20 DBM. Por lo tanto, la distancia de comunicación efectiva entre dispositivos Bluetooth es de aproximadamente 10 ~ 100 m.
2.2 Estructura TDMA
La velocidad de transmisión de datos. Bluetooth es de 1 Mb/s. El sistema Bluetooth admite conexiones direccionales síncronas en tiempo real y conexiones no direccionales asíncronas en tiempo real. La tecnología Bluetooth admite un canal de datos asíncrono, tres canales de voz síncronos simultáneos o una transmisión simultánea de datos asíncronos. Canal de voz sincrónico Cada canal de voz admite voz sincrónica de 64 KB/S, y el canal asíncrono admite una conexión asimétrica con una velocidad máxima de 721 KB/S y una velocidad de respuesta inversa de 57,6 KB/s, o una conexión simétrica con una velocidad de. 432,6 KB/s.
2.3 Uso de la tecnología de salto de frecuencia
El salto de frecuencia es una de las tecnologías clave de Bluetooth. Correspondiente a los paquetes de una sola ranura, la tasa de salto de frecuencia de Bluetooth es. 1600 saltos/segundo; para paquetes de múltiples ranuras, la tasa de salto de frecuencia es 1600. Sin embargo, disminuye durante la construcción de la cadena, aumenta a 3200 saltos/segundo. Con una tasa de modulación de frecuencia tan alta, el sistema Bluetooth tiene una fuerte antiinterferencia. Capacidad, equipo de hardware simple y rendimiento superior.
Red de dispositivos Bluetooth 2.4
Bluetooth proporciona conexiones inalámbricas punto a punto y punto a multipunto basadas en el concepto de. Dentro de cualquier rango de comunicación efectivo, todos los dispositivos son iguales y siguen el mismo modelo de funcionamiento basado en los principios TDMA y los dispositivos Bluetooth. Para lograr igualdad, cualquier dispositivo Bluetooth puede ser un dispositivo maestro o un dispositivo esclavo en piconet y redes descentralizadas. Por lo tanto, el sistema Bluetooth no tiene el concepto de estaciones esclavas. Todos los dispositivos son móviles y la conexión en red es muy conveniente.
Estructura jerárquica del software 2.5
Al igual que muchos sistemas de comunicación, el protocolo de comunicación Bluetooth adopta una estructura jerárquica y su programa está escrito en un microchip de 9 mm × 9 mm.
La capa inferior es común a todo tipo de aplicaciones, mientras que la capa superior varía según la aplicación específica. Se puede dividir aproximadamente en dos métodos: fondo de computadora y fondo sin computadora. El primero realiza la conexión entre alto y bajo nivel a través de HCI (Interfaz de control de host). Este último no requiere HCI. La estructura en capas confiere a su equipo la máxima versatilidad y flexibilidad. Según el protocolo de comunicación, varios dispositivos Bluetooth pueden encontrar otros dispositivos Bluetooth mediante consultas manuales o automáticas, formando así una red maestro-esclavo y una red descentralizada para realizar diversas funciones proporcionadas por el sistema y que son muy cómodas de usar.
Tres módulos funcionales del sistema Bluetooth
Los módulos funcionales básicos del sistema Bluetooth se muestran en la Figura 1. Sus módulos funcionales incluyen unidades de antena, controladores de enlace, gestión de enlaces y funciones de software.
3.1 Especificaciones técnicas inalámbricas
La antena Bluetooth es una antena microstrip. La interfaz inalámbrica Bluetooth está diseñada en base a una potencia de transmisión inalámbrica convencional de 0 dBm y cumple con los requisitos de banda FCC ISM. La aplicación de tecnología de espectro ensanchado puede aumentar la potencia a 100 dBm, lo que puede satisfacer las necesidades de diferentes países. En Japón, España y Francia, debido a que las bandas de frecuencia locales son relativamente estrechas, la conversión se puede realizar mediante software interno.
3.2 Especificaciones técnicas de la banda base
La banda base describe la parte de procesamiento de señal digital del dispositivo, es decir, el controlador de enlace Bluetooth, que completa el protocolo de banda base y otros programas de enlace subyacentes. Incluye principalmente los siguientes aspectos:
(1) Establecer una conexión de red.
(2) Tipo de enlace y tipo de paquete.
El tipo de enlace determina qué patrones de paquetes se pueden utilizar en un enlace específico. La tecnología de banda base Bluetooth admite dos tipos de enlaces: SCO síncrono orientado a conexión (utilizado principalmente para voz) y ACL asíncrono sin conexión (utilizado principalmente para paquetes de datos).
(3) Corrección de errores
El controlador de banda base adopta tres métodos de corrección de errores: codificación de corrección de errores directa de tasa 1/3 (FEC), codificación de corrección de errores directa de tasa 2/3 (FEC). ) y solicitud automática de retransmisión (ACL).
(4) Autenticación y cifrado
La parte de banda base Bluetooth proporciona a los usuarios mecanismos de protección y confidencialidad de la información en la capa física. La autenticación se basa en un algoritmo de "solicitud-respuesta". La autenticación es una parte clave del sistema Bluetooth, que permite a los usuarios establecer un dominio de confianza para dispositivos Bluetooth personales, como permitir que solo la computadora portátil del propietario se comunique a través del teléfono móvil del propietario. El cifrado se utiliza para proteger la información personal en la conexión. Las claves son administradas por las capas superiores del programa. Los protocolos y aplicaciones de transporte de red pueden proporcionar a los usuarios sólidos mecanismos de seguridad.
3.3 Protocolo de administración de enlaces
El módulo de software de administración de enlaces (LM) lleva la configuración de datos, la autenticación, la configuración del hardware del enlace y otros protocolos para el enlace. Los LM pueden encontrar otros LM remotos y comunicarse con ellos a través de LMP (Protocolo de gestión de rutas clave). El módulo LM proporciona los siguientes servicios:
(1) Enviar y recibir datos.
(2)El nombre de la solicitud.
(3) Consulta de dirección de enlace.
(4) Establecer una conexión.
(5) Certificación.
(6) Negociación y establecimiento del modo de enlace.
(7) Determinar el tipo de marco.
(8) Configure el dispositivo en modo de rastreo. El host solo puede enviar datos periódicamente durante franjas horarias específicas.
(9) Configura el dispositivo en modo de espera. Para ahorrar energía, los dispositivos que funcionan en modo de espera dejan de recibir datos durante un tiempo prolongado y activan el enlace una vez en promedio, según lo definido por el funcionamiento de LM y LC (Link Controller).
(10) Configure el dispositivo en modo de pausa cuando no necesite enviar ni recibir datos pero aún necesite permanecer sincronizado. Un dispositivo en modo de pausa activa y rastrea periódicamente la sincronización mientras busca mensajes de localización.
(11) Establecer una conexión de red.