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30000字硕士毕业论文蓝牙ADSLMODEM的研究与实现

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:30000字
论点:蓝牙,业务,技术
论文概述:

课题的研究意义及选题依据由于普通电话MODEM传输速率最高只有56kbit/s,而且通话和上网不能同时进行等缺点,使得它不能满足快速增长的业务。ADSL不但在速率方面得到了极大的改善,而且利用

论文正文:

第一章导言

        课题的研究意义及选题依据由于普通电话MODEM传输速率最高只有56kbit/s,而且通话和上网不能同时进行等缺点,使得它不能满足快速增长的业务。ADSL不但在速率方面得到了极大的改善,而且利用了传统的电话线路,进而得到了大规模的使用[’]。ADSL技术是新兴的宽带网络技术,具有传统的低成本铜介质传输,非对称以及传输速率快等特点,所以基于ADSL和DSL技术的应用今年来得到快速的发展,己成为重要的宽带技术解决手段之一。现存的ADSLMODEM的解决方案很多,比较成熟的方案有MOTOROLA公司,TI公司以及美国ADSL专用芯片制造商工TEX公司推出的解决方案,这些方案在技术的可靠性,先进性,成本,集成度等方面各有优势。        ADSLMODEM是整个ADSL网络系统中的终端设备。ADSL技术中的核心技术是DMT编/译码技术的实现,这一点在ADSL的国际标准ANSIT1.413-1995中有明确的规定。DMT编码方式与传统的通讯线路编码方式相比,由于其将信道划分成许多的子信道,所以DMT线路编码方式具有信道利用率高,抗干扰能力强的特点[}z}0ADSL应用技术最大的难点在于ADSL核心芯片的设计,目前在ADSL技术中处于领先地位的公司均具有非常强大的芯片设计和生产能力,在这方面中国尚处于起步阶段。自行研制设计ADSL专用芯片的关键是解决DMT编/译码应用技术的理解和掌握,信号处理算法的验证。专用芯片的主要发展趋势是:低成本,高集成度,由多芯片向单片集成发展。ADSL技术已经比较成熟,设备价格不断的下降并不断推出新的功能。为了实现用户接入网络的数字化、宽带化,提高用户上网速度,光纤到户是用户网今后发展的必然方向。但由于光纤用户网的成本过高,在今后的几年甚至几十年内大多数用户仍将继续使用现有的铜线环路,于是近年来人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术,包括综合业务服务网(ISDN)、电缆调制解调器(CableModem)、各种用户数字环路(XDSL)等等。       其中,非对称数字用户环路(ADSL)是数字用户线路(DSL,DigitalSubscriberLine)家族中最优性能、最成熟的技术。ADSL系统是一项综合了通信原理、数字信号处理、数字电路、模拟电路等多方面学科的复杂系统。其中,核心技术主要包括离散多音频调制、同步、回波抵消、时域均衡、信道编码等。它采用星形拓扑结构,是运行在原有普通电话线上的一种新的高速、宽带技术。同时、它高效的调制技术使其充分的利用现有的电话线路带宽并在不影响正常通话的情况下实现高速的网络接入。由于采用多种先进的有效技术,ADSI}还具有传输速率高、性价比高的特点,尤其使下行(局端到用户端)传输速率得到巨大的提高。ADSL还可提供高速数据业务、视频点播业务、家庭办公业务以及远程教学、医疗等重要业务,从而使宽带网络的发展步入了一个新的里程。在数字时代,人们希望能够开展更多的增值业务。虽然,现在有一部分地区在双向改造的基础上进行一些点播业务、玩简单的交互游戏、收看网络资讯。仅仅这些是不够的,需要更多的增值业务,例如,短消息业务,语音业务如IP电话业务。很多业务难以开展的重要的原因是目前的终端设备如机顶盒、ADSLMODEM的不支持业务的开展。带蓝牙功能的ADSLMODEM将改变这一现状。通过改造ADSLMODEM使之具有蓝牙通信功能,来实现更多的增值业务,在数字网络中实现蓝牙无线接入系统,和各种蓝牙设备通信,开展多种增值业务。      例如,收发短信功能和通过广电网拨打IP电话功能。为广电运营商更好的开展数字增值业务提供了终端设备。蓝牙是一种大容量近距离无线数字通信的技术标准,通过增加发射功率传输距离可达到100米。其收发器是2.4GHz的ISM频带。蓝牙技术作为一种小区域无线互联技术而得到人们的重视。小区域无线应用系统的设备发射功率小,有利于频率资源的复用,较好地解决了宽带和大容量这一矛盾,同时也减小了电磁波对人体辐射所产生的危害。另外,它能最大限度地利用各种固定设备,有利于和互联网联结。蓝牙具有低功耗、低成本和使用灵活等特点。具有以下优点:(1)目前的ADSLMODEM不具有蓝牙通信的功能:.蓝牙ADSLMODEM的将会改变目前ADSLMODEM不具有蓝牙通信功能的现状,蓝牙ADSLMODEM将蓝牙技术的优点吸收到数字领域,蓝牙的低功耗、低成本和灵活的特点在数字领域得到充分的体现。(2)蓝牙ADSLMODEM和带蓝牙手持设备一起应用,进行多媒体数据的互通,在数字网络上实现短信、VOIP电话等业务。(3)一种具有蓝牙通信功能的ADSLMODEM,作为家庭智能控制的网关,和相应的蓝牙手持设备配合使用实现增值业务,或者和其他蓝牙设备通信,实现智能家居和远程控制等功能,因此根据以上特点提出了蓝牙ADSLMODEM研究[3-5]a  参考文献[1〕杨广弛.ADSL现状与发展趋势.广东通信技术.2007. 10 (7) : 7\'}-78李芫.ADSLPCI调制解调器及相关功能的设计实现.电子科技大学.2001. 2:3-5闰立超.基于USB接口的蓝牙无线模块设计.西安科技大学.2004. 4:  1-10[4」刘海文,石振华.蓝牙技术及其系统原理.电信技术,2000. 9: 6-9[5〕余智.蓝牙技术的国际相关协议.现代有线传输,2001. 3: 57-61宋向东.ADSL现状与XDSL标准化动向.电信工程技术与标准化.2005. 1:33-34(美)Jean J. Labrosse著:邵贝贝等译.嵌入式实时操作系统u C/OS - I I(原书第2 版)=MicroC/OS一II the Real一Time Kernel:Second :},dition.J匕京:北京航空航天大 学出版社,2003. 4\'}静主编.嵌入式系统设计开发实例详解一基于ARM的应用.北京:北京航空航天大学出版社.2005. 1王田苗编著.嵌入式系统设计与实例开发.北京:清华大学出版社.2002. 9[10」吴仲城,虞承瑞.嵌入式智能化传感器的设计.电子技术应用,2000 (3) P11-16[11]窦振中.嵌入式系统基本概念探讨.单片机与嵌入式系统应用.2001[12〕周立功等编著. ARM微控制器基础与实战.北京:北京航空航天大学出版社.2005. 8[13]陈学军.基于TCPIP协议的嵌入式网络传感器的研究.重庆工学院.2006. 5 : 7[14]严紫建等.蓝牙技术.北京:北京邮电学院出版社,2003[15〕何容森等.蓝牙技术及其硬件设计.现代通信技术2001. 4: 13-16[16〕金纯等.蓝牙技术.北京:电子工业出版社,2001 摘要 4-5 Abstract 5 目录 6-8 第一章 绪论 8-14     1.1 课题的研究意义及选题依据 8-9     1.2 国内外研究现状 9-12     1.3 本课题完成的工作及本文的结构 12-14 第二章 蓝牙ADSLMODEM和操作系统uC/OS-Ⅱ及其移植 14-25     2.1 蓝牙ADSLMODEM的组成 14     2.2 嵌入式操作系统 14-20         2.2.1 μC/OSⅡ的中断及时钟节拍 15         2.2.2 uC/OS-Ⅱ硬件和软件体系结构 15-16         2.2.3 μC/OS-Ⅱ的任务管理 16-18         2.2.4 μC/OS-Ⅱ的通信机制 18-19         2.2.5 μC/OS-Ⅱ的任务调度 19-20     2.3 μC/OS-Ⅱ在本课题中的移植 20-24         2.3.1 μC/OS-Ⅱ移植对处理器的要求 20         2.3.2 移植μC/OS-Ⅱ到LPC2290 20-24     2.4 小结 24-25 第三章 蓝牙模块研究与实现 25-36     3.1 蓝牙分析 25-26     3.2 蓝牙协议栈 26-29     3.3 蓝牙内嵌模块研究 29-35     3.4 小结 35-36 第四章 蓝牙ADSLMODEM的硬件和软件研究 36-50     4.1 系统的功能 36     4.2 系统硬件结构 36-44         4.2.1 电源 36-37         4.2.2 微控制器 37-38         4.2.3 微控制器辅助电路 38-40         4.2.4 UART0电路 40-42         4.2.5 MODEM接口电路 42-44     4.3 MODEM硬件研究 44-47     4.4 系统软件的实现 47-49     4.5 小结 49-50 第五章 系统的调试与实现 50-58     5.1 MODEM模块调试 50-53     5.2 集成开发环境及调试器 53     5.3 系统调试 53-56     5.4 调试与实验 56-57     5.5 小结 57-58 第六章 全文总结及展望 58-60     6.1 全文总结 58     6.2 展望 58-60 致谢 60-61