對儀器設(shè)施在藍(lán)牙頻率測定中的效用
1藍(lán)牙跳頻選擇內(nèi)核的結(jié)構(gòu)
根據(jù)不同狀態(tài)，使用不同設(shè)備的藍(lán)牙地址。選擇內(nèi)核輸出構(gòu)成偽隨機(jī)序列，根據(jù)不同系統(tǒng)覆蓋79跳頻點(diǎn)或者23跳頻點(diǎn)。以79跳系統(tǒng)為例，選頻機(jī)制選擇一個(gè)頻點(diǎn)段，該段由覆蓋64M Hz的32個(gè)跳頻點(diǎn)組成，并以隨機(jī)順序每次訪問其中一個(gè)頻點(diǎn)。然后，再選擇下一個(gè)不同32頻點(diǎn)段。輸入信號X為32頻點(diǎn)段相位控制信號， Y1、Y2分別表示主從傳輸與從主傳輸，信號A D決定段內(nèi)頻點(diǎn)，信號E F映射頻率值。內(nèi)核中第二次相加輸出信號尋址跳頻頻率寄存器，寄存器中頻點(diǎn)排列方式如下：首先順序排列偶數(shù)頻點(diǎn)，然后排列奇數(shù)頻點(diǎn)，這樣， 32頻點(diǎn)段占用頻率范圍為64M Hz.
2虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用
跳頻作為藍(lán)牙基帶系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，其理論性較強(qiáng)，學(xué)生難以形成感性認(rèn)識。此外，由于藍(lán)牙采用很高的跳頻速率，一般設(shè)備無法觀察藍(lán)牙系統(tǒng)實(shí)際產(chǎn)生的跳頻圖案。針對這種情況，本實(shí)驗(yàn)采用虛擬儀器技術(shù)對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行仿真。通過編程實(shí)現(xiàn)跳頻選擇內(nèi)核算法，搭建實(shí)驗(yàn)界面，顯示跳頻圖案，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙高速跳頻方案的可視化。系統(tǒng)在Windows 2000下使用VC+ + 6 0作為應(yīng)用程序開發(fā)工具。
設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)時(shí)，本著由淺入深，從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的原則，分為4個(gè)部分：區(qū)分跳頻與非跳頻系統(tǒng)：設(shè)定虛擬儀器的跳頻速率、載頻、信息碼等參數(shù)，同時(shí)觀察跳頻與非跳頻兩路動(dòng)態(tài)演示，進(jìn)而了解兩種系統(tǒng)的區(qū)別�？紤]到都是采用頻率調(diào)制，有著一定的共性，本實(shí)驗(yàn)中非跳頻系統(tǒng)選取2FSK系統(tǒng)來進(jìn)行對比；藍(lán)牙RF系統(tǒng)模型：設(shè)定虛擬儀器的頻偏、信息碼流等參數(shù)，觀察在單個(gè)頻點(diǎn)的波形和跳頻波形的動(dòng)態(tài)演示，使學(xué)生從感觀上理解藍(lán)牙基帶跳頻傳輸?shù)幕驹�，為進(jìn)一步深化認(rèn)識奠定基礎(chǔ)；藍(lán)牙跳頻同步模型：虛擬儀器給出跳頻同步模型框圖，首先設(shè)定兩設(shè)備參數(shù)值，藍(lán)牙地址和時(shí)鐘。在同一演示框內(nèi)，觀察兩個(gè)設(shè)備跳頻序列跳變的規(guī)律。當(dāng)設(shè)定參數(shù)完全相同時(shí)，兩個(gè)設(shè)備的頻率跳變規(guī)律完全一致，即達(dá)到跳頻同步。改變其中一個(gè)參數(shù)，觀察跳變規(guī)律發(fā)生的改變，了解不同參數(shù)對跳頻序列的影響；跳頻選擇內(nèi)核：虛擬儀器隨機(jī)給出設(shè)備參數(shù)值。學(xué)生根據(jù)設(shè)備參數(shù)，填寫選擇內(nèi)核框圖的輸入值，并計(jì)算輸出值，與虛擬儀器產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行比較。
下面以藍(lán)牙RF系統(tǒng)模型為例，介紹虛擬儀器技術(shù)在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
藍(lán)牙跳頻系統(tǒng)中，信息在各個(gè)頻點(diǎn)是依靠載波加上一定的頻偏來進(jìn)行傳輸?shù)�，通過正負(fù)兩種頻偏來區(qū)分二進(jìn)制碼值。虛擬儀器中待設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)包括傳碼率、頻偏、載波頻偏以及信息碼值。儀器根據(jù)學(xué)生設(shè)定的信息碼值，在界面右上角的圖框中顯示單個(gè)頻點(diǎn)處的信息碼波形示意圖，縱軸代表頻偏值，橫軸代表單位時(shí)間值（通過設(shè)定的傳碼率得到）。載波頻偏確定中心頻率的位置，儀器對學(xué)生的設(shè)定值首先進(jìn)行判斷，若設(shè)定載波頻偏值過大，將出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)對話框，提示重新進(jìn)行設(shè)置。完成所有參數(shù)設(shè)置后，點(diǎn)選動(dòng)態(tài)演示項(xiàng)。儀器隨機(jī)生成一個(gè)藍(lán)牙地址和一個(gè)本地時(shí)鐘值，按照定義的跳頻選擇內(nèi)核算法，產(chǎn)生跳頻序列并映射跳頻頻點(diǎn)值，在跳頻演示框中進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示。在單個(gè)頻點(diǎn)上的頻偏根據(jù)學(xué)生設(shè)定的信息碼值得到。
3結(jié)束語
藍(lán)牙教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使學(xué)生真正認(rèn)識一個(gè)完整的無線通信系統(tǒng)，而非停留在原理階段，利用虛擬儀器技術(shù)將通信原理的基本知識完整地體現(xiàn)在藍(lán)牙實(shí)驗(yàn)中，深入理解如何掌握協(xié)議、實(shí)現(xiàn)協(xié)議的方法，從而提高學(xué)生對無線通信系統(tǒng)的認(rèn)識深度，為將來學(xué)習(xí)和從事其他無線通信系統(tǒng)的研究開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。中國糧油儀器網(wǎng) http://www.feta-virtual.com/
