蓝牙技术在汽车电子半实物仿真系统中的应用

论文摘要

随着蓝牙技术(Bluetooth)的发展以及在日常生活中的广泛应用,人们逐渐感受到了蓝牙产品所带来的方便,蓝牙技术使得人们实现短距离、低功耗、低成本的不同功能产品之间的互相通信以及实现由蓝牙技术组建的小型局域网与广域网的联接成为可能。目前应用蓝牙技术的产品涵盖了很多领域,例如:移动通信、计算机、PDA、医疗产品、工业领域、汽车行业等等,蓝牙技术不仅在这些领域内不断创新进步,而且逐渐拓展到其他的领域,因此,蓝牙技术在未来的发展应用前景上被很多相关企业和研究人员看好,如何更加广泛的将蓝牙技术应用到更多可能用到的领域成为很多对蓝牙技术感兴趣的人员研究的方向。蓝牙工作在全球通用的2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频段上,实际是一种全球开放的无线数据和语音通信规范,传输速率一般为1Mb/s,发射距离一般可达10cm～10m(增大发射功率可达100m);采用快速确认和跳频技术使其抗干扰能力增强,稳定性提高;蓝牙技术使任意蓝牙设备间无需进行特意的设置便可以进行联接,显示了蓝牙技术的便捷性。半实物仿真(HIL)是指在仿真试验系统的仿真回路中接入部分实物的实时仿真技术,与其他类型的仿真方法相比能够实现更高的仿真真实程度,是提高系统设计可靠性和研究质量的很好的方法,而且能够缩短系统开发周期,节省开发成本。因此,对半实物仿真技术的研究有着很好的实用价值。本文的主要工作是将蓝牙技术成功的应用在汽车电子半实物仿真平台中,同时分析了相关的蓝牙协议并编写了应用层协议;提出了两种无线通信方案;进行蓝牙天线的选择以及在调试阶段对无线信号及误码率进行研究分析,并最终通过CSR公司生产的蓝牙模块将蓝牙数据通信技术成功的与汽车电子半实物仿真技术相结合,最终制作完成了一套采用蓝牙无线通信的汽车电子半实物仿真系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 蓝牙技术概况
• 1.2.1 蓝牙技术的主要用途
• 1.2.2 蓝牙技术的应用领域与发展趋势
• 1.2.3 蓝牙技术与其它无线通信技术比较
• 1.3 汽车电子半实物仿真技术发展概况
• 1.4 本文的主要内容和创新点
• 1.4.1 本文的主要内容
• 1.4.2 本文的创新点
• 2 蓝牙通信
• 2.1 蓝牙跳频技术
• 2.1.1 扩频通信原理
• 2.1.2 扩频通信特点
• 2.1.3 蓝牙跳频扩频
• 2.2 蓝牙协议
• 2.2.1 射频协议
• 2.2.2 核心协议
• 2.2.3 串口仿真协议
• 2.3 蓝牙模块选择
• 2.3.1 爱立信蓝牙模块
• 2.3.2 DELTA蓝牙模块
• 2.3.3 CSR蓝牙模块
• 2.4 小结
• 3 蓝牙通信试验硬件及试验平台搭建
• 3.1 蓝牙天线参数
• 3.1.1 天线输入阻抗
• 3.1.2 操作频率与频宽
• 3.1.3 辐射场型
• 3.1.4 指向性与天线增益
• 3.2 蓝牙天线种类
• 3.2.1 偶级天线
• 3.2.2 PIFA天线
• 3.2.3 陶瓷天线
• 3.2.4 课题使用天线
• 3.3 蓝牙适配器与试验用下位机
• 3.3.1 蓝牙USB适配器
• 3.3.2 EasyARM2100试验板
• 3.3.3 试验平台搭建
• 3.4 小结
• 4 蓝牙通信试验软件及试验调试
• 4.1 IVT
• 4.2 LPC2000 Flash Utility
• 4.3 数据发送程序
• 4.4 VB实现与蓝牙虚拟串口通信
• 4.5 试验过程与结果
• 4.6 小结
• 5 半实物仿真平台试验与结果分析
• 5.1 硬件连接
• 5.2 平台试验与结果分析
• 5.3 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 附录A CSR BC02蓝牙模块引脚信息
• 附录B CSR BC03蓝牙模块引脚信息
• 附录C HIL上位机界面VB源程序
• 附录D 半实物仿真平台及采用蓝牙的下位机
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢