基于nRF2401的模拟蓝牙实现及其与GPRS的连接

论文题目: 基于nRF2401的模拟蓝牙实现及其与GPRS的连接

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 王利敏

导师: 蔡征宇

关键词: 蓝牙,单片机,点对点无线通信

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本、低功耗近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。本文对蓝牙技术进行研究,针对其实现的复杂性提出一种模拟蓝牙的无线数据传输方案。并在此基础上,进一步探讨个人区域网和GPRS网络的连接方案。本文在分析蓝牙技术理论和蓝牙硬件模块实现的两种方案前提下,对比nRF2401芯片和蓝牙芯片在功能上的相似性,综合考虑决定采用两芯片组方案来实现模拟蓝牙系统的硬件设计。射频部分由功能上和蓝牙芯片相似的nRF2401无线收发芯片来实现,不同的是nRF2401芯片比蓝牙具有更高的传输速度,没有复杂的通信协议,且nRF2401比蓝牙产品更便宜。基带部分的实现选用Atmel公司的Atmega128L作为MCU,和射频部分共同完成了系统的核心构成。电路设计中还预留了与PC连接的串口和USB接口,并着重考虑了射频天线的设计,及其需要注意的地方。nRF2401的软件实现提供了实用性的源代码,编程要比蓝牙方便的多,通信协议主要由基带的单片机程序实现。并着重结合nRF2401与蓝牙在功能上的相似性,针对跳频技术进行两者的对比和理论分析。在物理层实现的基础上,结合蓝牙PAN组网技术和GPRS的无线移动接入特性,将小范围内的短距离无线通信进一步接入大范围内的通信网络,从而实现更加便捷的个人无线通信。着重探讨类似于蓝牙PAN的个人区域网络与GPRS的网络连接,初步提出接入GPRS网络的系统设计方案。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1.绪论

1.1 蓝牙的发展和应用

1.2 GPRS网络简介

1.3 蓝牙与GPRS网络的接入

1.4 本论文的工作和任务

2.蓝牙技术概述

2.1 蓝牙技术特点

2.2 蓝牙系统的体系结构

2.2.1 蓝牙的底层模块

2.2.2 中间协议层

2.2.3 高端应用层

2.3 蓝牙应用模型

2.3.1 蓝牙通用应用模型

2.3.2 蓝牙其它应用模型

2.4 蓝牙硬件的实现

2.4.1 单芯片实现方案

2.4.2 两芯片组方案

3.无线网络的物理层硬件实现

3.1 NRF和蓝牙在短距离无线传输方案中的比较

3.2 物理层电路框图概述

3.3 2.4GHz无线电波传输环境

3.4 物理层硬件模块的具体实现

3.4.1 Atmega128L的工作原理

3.4.2 nRF2401芯片介绍

3.4.2.1 nRF2401的主要特点

3.4.2.2 nRF2401工作原理

3.4.3 USB100模块的介绍

3.5 射频部分实现及其需要注意的地方

4.跳频技术及系统的软件实现

4.1 跳频技术及其在本系统中的应用

4.1.1 跳频通信系统原理

4.1.2 蓝牙跳频选择

4.1.3 nRF2401的跳频实现

4.2 系统的软件实现过程

4.2.1 nRF2401的实现流程及其配置

4.2.2 单片机控制流程

4.3 系统的调试过程

5.仿照蓝牙PAN探讨与GPRS网络的连接

5.1 GPRS系统结构和数据传输

5.1.1 GPRS的体系结构及其功能

5.1.2 GPRS传输协议

5.2 无线网络中的移动IP

5.3 仿照蓝牙PAN接入GPRS网络

5.3.1 蓝牙网络封装协议

5.3.2 类蓝牙PAN接入GPRS网络模型

5.3.3 IP地址配置

5.3.4 连接的建立过程

结论

致谢

参考文献

附录A：蓝牙模块物理层实现原理图

发布时间: 2005-09-12

参考文献

[1].嵌入式linux蓝牙技术研究与实现[D]. 周龙.华中科技大学2009
[2].蓝牙芯片功耗管理单元（PMU）的设计与实现[D]. 李密.东南大学2016
[3].基于nRF2401的无线数据通信[D]. 张明.南京理工大学2005
[4].蓝牙安全平台设计与安全传输研究[D]. 李颖川.解放军信息工程大学2008

基于nRF2401的模拟蓝牙实现及其与GPRS的连接

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