蓝牙音箱设计报告

-1-蓝牙音响设计实验报告姓名：崔秩学号：16216031班级：通信一班-2--1-目录1文献综述...............................................................................................................................21.1蓝牙技术...................................................................................................................21.1.1[蓝牙简介]........................................................................................................21.1.2[蓝牙的发展趋势]............................................................................................31.2蓝牙音箱的国外研究进展......................................................................................41.3蓝牙音箱的国内研究进展......................................................................................52蓝牙音箱的研究背景及开展研究的意义.........................................................................62.1蓝牙音箱的研究背景..............................................................................................62.2蓝牙音箱的研究意义..............................................................................................73蓝牙音箱的研究方法、内容及预期目的.......................................................................73.1蓝牙音箱的研究方法及内容.................................................................................73.1.1[蓝牙音箱的研究方法]...................................................................................73.1.2[蓝牙音箱的研究内容].................................................................................123.2蓝牙音箱研究的预期目标...................................................................................134进度安排.............................................................................................................................13参考文献..........................................................................................................................14指导教师意见........................................................................................................................15-2-1文献综述1.1蓝牙技术1.1.1[蓝牙简介]蓝牙是一种低成本大容量的短距离无线通信规范，旨在取代便携式和固定设备之间的电缆，并保证高度安全性。。蓝牙技术的特点是功耗小、价格低、采用全球开放的2.4GHZ频段。蓝牙硬件的功耗非常小，对于传输距离为10米的Class2的蓝牙硬件，功耗为0.25毫瓦到2.5毫瓦；而传输距离可达100米的Class1的蓝牙硬件，功耗最小为1毫瓦，最大为100毫瓦。所以蓝牙的电磁波辐射对人体基本上不会造成伤害。蓝牙硬件的价格一般比较低廉，且蓝牙技术的协议和应用规范都是SIG制定和拥有的，所以不存在版权费的问题。蓝牙工作在全球开放的2.4GHZ频段，这是全球开放的不需要付费。蓝牙采用调频方式进行通信，蓝牙通过跳频方式将能量扩散到起始于2.402GHz，终止于2.408GHz的ISM频段中，并将其划分为79个跳频信道，每个信道1MHz，大大增加和通信的可靠性和安全性。蓝牙协议结构简单，使用重传等机制保证链路的可靠性，实现多层可分级的多种安全认证机制。遵循蓝牙协议的设备将能够用微波取代传统网络中错综复杂的电缆，非常方便地实现快速灵活、安全、低代价、低功耗的数据和语音通信。在安全方面，在链路层中，蓝牙系统提供了认证、加密和密钥管理等功能。每个用户都有一个个人标识码（PIN），它会被译成128bit的链路密钥（LinkKey）来进行单双向认证。一旦认证完毕，链路就会以不同长度的密码（EncryptionKey）来加密（此密码以8bit为单位增减，最大128bit）链路层安全机制提供了大量的认证方案和一个灵活的加密方案（即允许协商密码长度）。当来自不同国家的设备互相通信时，这种机制是极其重要的，因为某些国家会指定最大密码长度。蓝牙系统会选取Piconet网中各个设备的最小的最大允许密码长度。蓝牙系统也支持高层协议栈的不同应用体内的特殊的安全机制。比如两台计算机在进行商业卡信息交流时，一台计算机就只能访问另一台计算机的该项业务，而无权访问其它业务。蓝牙安全机制依赖PIN码在设备间建立信任关系，一旦这种关系建立起来了，这些PIN码就可以存储在设备中以便将来更便捷的连接。蓝牙技术不仅仅运用于电脑，像移动电话、数字相机、摄像机、打印机、传真机、家电等许许多多电子设备都可以采用蓝牙技术，实现无线连通，而不必拖一条尾巴（连接线）。随着蓝牙技术的普及，家庭装修时不再为电器的布线而烦恼；使用家电时，不-3-必为一大堆遥控器而头疼，一部手机或是一把汽车钥匙就能一切搞定；出门在外，公司的工作安排和家里亲人的画面可以随时随地获得；打卡、缴费不用排队，从缴费点附近经过，不必进门就可以轻松完成蓝牙技术的广泛应用将使我们的生活无比轻松。1.1.2[蓝牙的发展趋势]1、.芯片价格持续下降英国CSR生产的主要蓝牙芯片产品，目前售价约为7-8美元/颗，随着公司陆续推出新产品，预计秋季时将降价至5美元、而年底时降至3美元左右。2、芯片越来越小巧蓝牙的技术界面是专用半导体集成电路芯片，用于嵌入电子器件内。而与用户直接见面的产品界面则是各种时尚电子产品。因此，蓝牙技术要嵌入到电子器件内就要考虑蓝牙的芯片尺寸，它必须具有小巧、廉价、结构紧凑和功能强大的特点才能嵌入到各种设备中。3单芯片的发展方向目前已经有所突破，法国AlcatelMicroelectronics等公司在ISSCC2001上发表了用于蓝牙的单芯片LSI，CSR公司也推出了嵌入电池中的单芯片蓝牙IC。4、产品具有兼容性目前的产品一致性测试都已经没问题，但是无法互通，蓝牙只有成为无线通信的世界语才有意义。SIG已召集制造商开了两次会议来测试各自蓝牙产品基础组件间的兼容情况，测试中发现的不兼容情况已经的到了有效的解决。5、众多操作系统支持蓝牙微软公司将于2001年上市的Windows操作系统—Whistler也将支持蓝牙。以IBM为首的众多计算机厂商正在努力达成协议，为PC平台制定蓝牙标准，以解决不同设备之间的兼容性。6、干扰问题会解决美国Mobilian公司推出了兼具无线LAN和Bluetooth功能的芯片组。这个由两个芯片构成的芯片组具备无线LAN的标准方式IEEE802.11b的无线收发功能和蓝牙功能。由于IEEE802.11b和蓝牙的载波频带都使用2.4GHz频带，当同时收发这两种规格的数据时，有可能引起数据包冲突等电波干扰，一直无法同时应用。Mobilian公司此次开发的芯片组中，通过采用消除电波干扰的方法，实现了两种规格数据通的同时进行。7、可以漫游-4-蓝牙技术不支持漫游功能。它可以在微网络或扩大网之间切换，但每次切换都必须断开与当前PAN的连接。为解决此问题，Commil技术公司设计了一种系统，即使在蓝牙模式不同入口点之间漫游，仍可以维持连续的、不中断的数据和声音交流。这种蓝牙网络技术提供很好的连接，其中一个连接是从一个蓝牙入口点出发，在运作中保证不断开。1.2蓝牙音箱的国外研究进展近年来，蓝牙技术不断变革，蓝牙产品的用途也越来越广。其产品的应用领域从手机、笔记本、耳机等手持终端，扩展到各行各业，如汽车、医疗、工业控制、办公应用、电子商务等，所涉及的技术、功能、市场等要求越来越高，产业链也日益复杂。在我国，蓝牙产业已经具备雏形，随着蓝牙消费时尚的形成，3G及NGN的快速发展，今后1至3年有望形成“蓝牙风暴”，出现爆发式增长。短距离无线通信代表未来移动通信中的一个方向，Bluetooth并不是唯一的技术，相比IEEE802.11、HomeRF、HiperLAN等技术，Bluetooth的优势在于：全球统一的、开放的技术标准；技术先进与成本低廉的折衷考虑；世界BluetoothSIG知识产权共享的巨大诱惑力；强大的技术推动：在蓝牙技术的背后是2000多家涉及计算机、家电、通信等领域的精英，如此众多企业聚集在一起，进行“竞争前的合作”，共同培育蓝牙市场，这在任何一项新技术的发展过程中是绝无仅有的。这一方面说明短距离无线通信市场的潜力巨大，同时也将产生一种滚雪球的效应，推动问题及障碍的解决，进一步完善技术，开拓更加广阔的应用市场。蓝牙音箱就是将蓝牙技术应用在音箱上，让使用者可以免除恼人电线的牵绊。自从蓝牙音箱问世以来，受到了人们的亲睐。在欧洲、美国、日本等发达国家和地区，蓝牙音箱已经应用于各个方面，家庭，工场，车站，机场等等地方，你都会发现它们的影子。例如：摩托罗拉EQ7蓝牙音箱，这是目前效果最棒的蓝牙音箱之一。EQ7是MOTO与JBL共同开发的产品，借助JBL在扬声器领域的雄厚实力，EQ7自然不乏出众效果。它拥有4个独立扬声单元，并设计了低音孔，依靠Odyssey技术使其外放效果达到一流水准。不但可作为家庭使用，还能够成为商务会议的理想免提设备。-5-1.3蓝牙音箱的国内研究进展蓝牙掀起的冲击波不可避免地波及到了中国。国内包括中兴通讯在内的加入BluetoothSIG的企业、科研机构有30多家，由来自国家主管部门、企业界、学术界及科研机构共同发起成立的“蓝牙技术发展与应用论坛”在推动蓝牙技术在国内的传播中发挥了重要作用。我国拥有全球最大的家电、移动通信和计算机网，是蓝牙技术最大的潜在市场，已有越来越多的政府机构、企业和科研机构意识到蓝牙技术给我国提供了一个难得的发展机遇，开始致力于这一领域的研究。但是，由于中国企业产厂商各自采用的芯片、操作系统、通信协议差别很大，而蓝牙协议中的许多互联测试规范尚未推出，使蓝牙产品的兼容性