基于matlab蓝牙跳频系统,基于Matlab软件的蓝牙跳频改进算法
60 基于Matlab软件的蓝牙跳频改进算法 [毛淑华 岩淑霞 雷伯录] 介绍了蓝牙跳频系统对跳频序列的要求，并且提出了一种改进的自适应跳频方案。基于C语言和MATLAB工具对原跳频系统和改进后系统分别进行了性能分析，仿真结果表明，本文提出的改进方案大大提高了系统的抗干扰能力。 关键词： 毛淑华 东华理工大学信息工程学院通信与信息技术系老师,一直以来从事通信领域的教学与研究。岩淑霞 东华理工大学信息工程学院通信与信息技术系老师,2006年硕士毕业于东华理工学院智能仪器方向,主要研究的方向:计算机通信网络以及嵌入式系统,数字电路与FPFA。 雷伯录 东华理工大学信息工程学院通信与信息技术系老师,计算机应用技术在读研究生,主要从事移动通信与计算机网络方面的开发与研究。 摘要 蓝牙 跳频算法 自适应 引言 蓝牙工作在2.4GMHz ISM公用频段，时常会遇到不可预测的干扰，为了减少干扰，蓝牙采用跳频技术，以每秒1600跳的频率在79个跳频通路内跳频，使干扰可能的影响变成很小。另外，它还使用FEC(Forward Error Correction，前向纠错)来抑制长距离链路的随机噪音。蓝牙技术在未来的应用是极具潜力的 ，但真正要为蓝牙产品的推广铺平道路，首先必须解决干扰问题。 1 蓝牙系统的跳频序列要求 跳频序列是用来控制载波频率跳变的伪随机序列，它控制信号在一个宽频带范围内所选择的某些频率上随机跳变。Bluetooth跳频系统的跳频序列应该满足以下要求： (1)一个微微网络Piconet中，Bluetooth设备间的通信应使用同一个跳频序列，以保证在时间和频率上的同步。跳频序列由Piconet中的主设备产生。 (2)任意两个跳频序列在所有相对时延下发生频隙重合的次数应尽可能少，即跳频序列的汉明相关越小越好，以保证多个Piconet同时存在某一区域时，相互频率 技 术 交 流 2007.6.广东通信技术 61 发生碰撞的概率尽可能小。 (3)序列周期应该很长，要有良好的随机性；跳频序列的数量要尽可能多，以实现码分多址。 (4)各频隙在一个序列周期中出现的概率在正常情况下应该相等，保证序列具有良好的均匀性。 (5)跳频序列可以方便、迅速地切换[1]。 2 原系统跳频方案 原系统MATLAB仿真模块如图1所示：跳频发生子模块根据Bluetooth跳频算法产生跳频序列，该序列通过跳频频率发生器控制着信号的跳频顺序。干扰发生子模块中，任一时刻都不停的随机产生干扰，干扰值均为取自79 个跳频频率的随机频率，若某一时刻产生的干扰频率和当前跳频频率正好一样，该干扰频率才有可能对信号传输造成干扰，赋予一定的干扰幅度后把它和已调信号一起输入加性高斯信道，模拟干扰。信号源经副载波调制后，再通过时钟和蓝牙设备地址所产生的跳频序列进行跳频调制，和干扰信号一起通过高斯信道[2]。 图1 原系统通信仿真模型 3 改进系统跳频方案及性能分析 Bluetooth跳频算法由于在2.4GHz频段具有太多不可预测的干扰源，跳频频率和干扰频率发生碰撞的概率仍然不小。改进方案的设计思想是：假设存在干扰频率G，我们在当前的跳频时隙根据Bluetooth跳频算法得到下一时隙的跳频频率，并将该频率和干扰频率进行比较,如果两 频率相等，就将下一时隙的跳频频率加上一个偏移量，使之跳离这个频段，这样当下一时隙到来时，该时隙的跳频频率就已经跳离了干扰频率，不会受到干扰；如果比较结果不相同，则不对下一时隙跳频频率作改动。在干扰频率不存在的时候，改进方案和原跳频方案一致[3]。 图2 改进系统通信仿真模型 自适应
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