基于自适应跳频的蓝牙与802.11b共存性研究

摘要

在传统的有线工业控制网络应用中，通信节点往往受到各种环境条件的限制，无法实现有线连接。这种情况下，实现通信节点间的无线互联就显得极为重要。蓝牙和802.11b是目前颇具优势的两种无线技术，两者在工业控制网络中的应用正逐渐成为研究的热点。 本文首先分析了802.11b和蓝牙在工业以太网中的应用趋势，结合802.11b技术的特点和工业现场领域的要求，起草了国家标准《用于工业测量与控制系统的EPA系统结构和通信标准》中“EPA中的802.11b接入”部分；同时，由于802.11b和蓝牙都工作在2.4GHzISM频段，随着两种技术在工业以太网共享环境中的应用，将会造成两个系统之间的相互干扰，因此，本文着重对802.11b和蓝牙的共存问题展开深入研究，分析了蓝牙和802.11b系统的共存干扰，介绍了两种类型的共存机制，重点讨论了自适应跳频机制的基本原理和关键技术，提出并设计了两种信道评估分类方法；最后，对自适应跳频机制中的“分段序列发生器”提出改进思想，给出改进算法的设计过程和实现方法，就存在的问题提出进一步的工作，并通过对比两者的性能，证明算法改进的优越性。

目录

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第一章绪论

1.1蓝牙技术、802.11b技术与工业以太网

1.1.1蓝牙技术简介

1.1.2 802.11b技术简介

1.1.3工业以太网

1.2无线通信技术在工业以太网中的应用

1.2.1无线以太网应用需求及优点

1.2.2蓝牙在工业以太网中的应用

1.2.3 802.11b在工业以太网中的应用

1.3本论文主要研究内容和各章节简介

1.3.1本论文主要研究内容

1.3.2各章节内容简介

1.4本章小结

第二章EPA网络中的802.11b接入

2.1 EPA通信模型

2.1.1 EPA通信模型

2.1.2 EPA设备间的通信过程

2.3 EPA网络中的802.11b接入

2.3.1接入模型

2.3.2 802.11b EPA现场设备的接入通信过程

2.3.3 802.11b接入过程提供的服务

2.3.4 802.11b的环境适应性

2.4本章小结

第三章蓝牙与802.11b的共存性

3.1蓝牙与802.11b的共存干扰

3.1.1蓝牙与802.11b的共存模型

3.1.2蓝牙与802.11b相互干扰

3.2解决共存的几种关键机制

3.2.1协作式共存机制

3.2.2非协作式共存机制

3.3本章小结

第四章非协作共存机制——自适应跳频(AFH)

4.1自适应跳频基本原理

4.1.1定义

4.1.2系统结构及功能

4.2自适应跳频关键技术

4.2.1信道质量评估技术

4.2.2频率自适应控制

4.2.3功率自适应控制

4.3自适应跳频在蓝牙中的应用

4.3.1信道评估分类方法设计

4.3.2自适应跳频序列的产生

4.4本章小结

第五章基于自适应跳频的改进算法

5.1改进思想的提出

5.2即时信道替代的实现方法

5.2.1即时信道替代的设计

5.2.2即时信道替代的实现方法

5.2.3改进算法的优越性

5.3本章小结

第六章结束语

致谢

攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及发表的论文

参考文献