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使用单片机实现蓝牙功能的详细资料说明

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.09 MB | 2019-04-23

张虎豹

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　　下面的文字只是关于蓝芽技术的调制算法方面，我认为只需要将蓝芽模块加在单片机上就可以了，而不必通过单片机编程来实现具体的算法，只需要编写使两个模块的接口就可以，也就是单片机发送信号时的激励程序，接受外来信号后的处理程序。置于其余就由作为硬件设备的蓝芽来自行处理。不过我并不确定，我会查查看的。 蓝牙技术是用于替代电缆或连线的短距离无线通信技术。它需要把数字信号转换成模拟信号以便在空间中传输，它采用的调制方式是高斯频移键控，以下简称GFSK， 要了解GFSK，就要先说说频移键控的原理，以下简称 FSK FSK： 简单的讲，就是用不同的频率来调制不同的码元，比如说二进制，有0和1 两种码元，那么我就需要两个频率f1和f2来调制数字0和1， 在接受端根据频率f1代表数字0，频率f2代表数字1的道理把模拟信号还原为数字信号。 GFSK：就是在进行FSK 调制之前，将原始信号通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度，这样一来可以获得更加紧凑的频谱，也就是过滤掉高频的信号，但是保留了足够的频带能量以便在收端成功恢复信号。高斯低通滤波器限制了带宽，对基带信号进行了整形，形成高斯脉冲信号。下面说下加入高斯低通滤波器的好处。假设我用-1来代表该信号频谱覆盖范围里最低的频率成分；用1来代表该信号频谱覆盖范围里最高的频率成分。一旦信号从-1 跳变到1，或者从1跳变到-1的时候，那么被调制的信号的波形变换太快了，很有可能会导致在原始信号的频率范围里出现新的频率成分，那么我们的信号就已经失真了，这是我们最不想看到的结果。而这正是FSK的一个隐忧。高斯低通滤波器使得信号变得平滑，同样的从-1到1，因为滤波器限制了带宽，于是实际效果是-1，-98，-93，--- 96，99，1那么用这些变化平滑的数字脉冲信号去调制载波，就会减少上述出现的多余频率成分的现象。那么为什么在蓝牙技术中采用了GFSK而不是FSK？ 因ＦＳＫ技术对于信号的频谱宽度没有什么限制，频率间的范围可能很大，导致跳变实在太快，这样就造成了失真的可能和频谱的利用率不高（这句话是我从一英文网上看到的，不过现在还不明白），而蓝牙传输的频谱并不大，所以采用ＧＦＳＫ技术。还有，有限的带宽可以节省电流，那么对于手机和单片机的寿命是有好处的。

　　我认为不必深究高斯低通滤波的原理，因为该滤波器是一个硬件设备，作为组件是直接加在蓝芽模块之中的。如果真的要对算法进行编程，那么我们就只需要对滤波器里出来的信号进行处理，也就是如何用程序来表示ＦＳＫ算法。下面我结合具体的蓝芽模块来说下ＧＦＳＫ调制在其中的应用

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