藍芽跳頻技術解決方案

Bluetooth無線傳輸系統是一種自組網路系統，網路中不存在固定的基站或者網路中心來建立連線並維持網路同步。網路中各個裝置地位是平等的,網路連線不需要管理員或使用者的干預,可由各Bluetooth裝置自動完成。

傳統的自組網路一般是在一定範圍內建立一個包含所有成員的網路,而Bluetooth可以在同一範圍內同時建立幾個甚至幾十個相互之間沒有任何同步和聯絡的網路（在Bluetooth中稱之為微微網,即Piconet）。這些Piconet彼此之間不可避免地會相互干擾。另外,藍芽使用的頻段是2.4 GHz的ISM(即工業、科學、醫學)頻段（2400～2 483.5 MHz）,是全球通用的免費頻段,該頻段中的各個部分都有可能遇到不可預測的干擾源（如微波爐、某些照明裝置等）,其它使用該頻段的無線電系統（如802.11無線區域網等）也會引入比較嚴重的干擾,再加上不同Bluetooth微微網之間的相互干擾,Bluetooth的無線傳輸環境可以說相當惡劣。

從總體上總體上看,訊號被擴充套件到一個很寬的頻帶,但在任一時刻只有一小段頻段被使用,這樣ISM頻段的大部分干擾都可以用這種方法躲避。Bluetooth的各微微網的跳頻序列彼此之間不正交,會產生短時干擾。

Bluetooth之所以不採用正交跳頻序列,一方面是因為美國聯邦通訊委員會（FCC）不允許在ISM頻段採用正交跳頻序列,另一方面是各Piconet之間彼此沒有聯絡,因而不可能同步。Bluetooth通道採用的是跳頻/時分複用方案,通道分為若干個625μs時隙,每一個時隙對應不同的頻率。

正常的跳頻速率為1600跳/秒,每一個時隙可以傳送一個單時隙資料包。傳送3時隙和5時隙資料包時,跳頻序列不變（即每時隙對應的載頻與單時隙包相同）,但在傳送一個數據包的過程中載頻不變,都使用和第一個時隙相對應的頻道。

Bluetooth技術規範共定義了10種跳頻選擇方案,其中5種對應於79跳系統。跳頻演算法的主要指標如下：跳頻序列由Bluetooth裝置標誌（主裝置Bluetooth地址低位部分28 bit）決定,每個時隙的載頻由該時隙的相位（即時隙號）決定。Bluetooth裝置標誌共28位,可以區分228個跳頻序列,數量非常巨大。時隙號（相位）是27位的主裝置CLK,一個完整的跳頻序列持續的時間為227×625μｓ≈23 h。跳頻序列中任意32個連續載頻覆蓋的範圍至少達64 MHz,每個頻率的訪問機會都是相同的。

可見Bluetooth跳頻序列數量巨大,而且每個序列都有較好的隨機性。

更為重要的是,任意時刻的載頻完全由Bluetooth裝置標誌和時鐘決定,可以用組合邏輯電路實現,不需要進行儲存,因此跳頻序列實現簡單。當Bluetooth裝置標誌和時鐘切主要用途是對抗多徑衰落。由於多徑衰落的存在，使得同一個幀由於路徑不同，到達使用者端的時延有先有後。在相關的頻域上的會造成子載波之間的相互干擾，影響效能。

另外，由於有了迴圈字首，使得IFFT FFT操作把原來的線性卷積變成迴圈卷積，大大簡化了相應的訊號處理複雜度。不知道這麼解釋可以麼？

2.比較詳細的過程是：

OFDM訊號傳送器的原理是：使用者訊號以序列的方式輸入傳送器，速率為R碼字/秒。這些碼字先被送入一個序列－並行變換器中，使序列輸入的訊號以並行的方式輸出到條線路上。這M條線路上的任何一條上的資料傳輸速率則為R/M碼字/秒。

該OFDM碼隨後被送入一個進行快速傅立葉逆變換的模組，進行快速傅立葉逆變換。快速傅立葉逆變換矩陣可以把頻域離散的資料轉化為時域離散的資料。

由此，使用者的原始輸入資料就被OFDM按照頻域資料進行了矩陣處理。計算出快速傅立葉逆變換樣值之後，一個迴圈字首被加到了樣值前，形成一個迴圈拓展的OFDM資訊碼字。新增迴圈字首技術利用的是離散線性系統原理中的一個概念。

我們知道，在連續時間域，兩個時域訊號的卷積就等於這兩個訊號頻域形式的乘積。但是，這在離散時域的情況下一般是不成立的，除非使用無矩陣限大的樣值點N或者至少一個卷積訊號是週期性的（在該情況下，訊號可以被圓周卷積)。

因為我們只能使用有限的樣值點N，所以只能利用迴圈字首使OFDM資訊碼在我們感興趣的時間區內呈現週期性。迴圈拓展資訊碼的樣值再次通過一個並行－序列轉換器模組。然後按照序列的方式通過通道（經過適當的濾波和調製）。在傳輸過程中，通道的衝擊響應對時域訊號造成了干擾。

由於迴圈字首使所傳輸的OFDM訊號表現出週期性，這種卷積就成了一種圓周卷積。根據離散時間線性系統原理，這種圓周卷積就相當於OFDM訊號的頻率響應和通道頻率響應的乘積。矩陣接收器完成與傳送器相反的操作。接收器收到的訊號是時域訊號。

由於無線通道的影響發生了一定的變化，接收到的訊號經過一個序列－並行的轉換器，並且把迴圈字首清除掉。清除迴圈字首並沒有刪掉任何資訊。迴圈字首中的資訊是冗餘的。使用迴圈字首是為了保證前面提到的卷積特性的成立。對於噪聲干擾，要求在低信噪比或高誤位元速率的通道條件下能實現跳頻系統的正確同步。

對此，需考慮以下各點換時,跳頻序列立即切換, 不同跳頻序列間的切換極為方便且迅速。