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《藍(lán)牙基帶芯片的硬件設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、同濟(jì)大學(xué)博士學(xué)位論文藍(lán)牙基帶芯片的硬件設(shè)計(jì)姓名：曾為民申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：陳泳恩20020301同濟(jì)人學(xué)博士學(xué)位論文摘要摘要藍(lán)牙技術(shù)是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)。其實(shí)質(zhì)就是使不同廠家生產(chǎn)的移動(dòng)電話、便攜式電腦以及各種便攜式通信設(shè)備的主機(jī)之間在在沒(méi)有電線或電纜相互連接的情況下，也能在近距離范圍內(nèi)具有互用、相互操作的性能，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的資源共享。本論文的研究目的就是完成藍(lán)牙基帶芯片硬件(PLD)。研究?jī)?nèi)容包括：(1)在仔細(xì)研究藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)特別是基帶部分后，構(gòu)建了基帶處理器的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而規(guī)劃了基帶處理器的各硬件功能模塊，包括包括數(shù)據(jù)打包、
2、接入碼的生成、傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制編碼／譯碼、擾碼／解擾、頻率跳變、時(shí)鐘同步、包同步等功能模塊，并定義了基帶寄存器組。(2)對(duì)藍(lán)牙基帶的各硬件模塊采用狀態(tài)機(jī)的描述方式，且對(duì)狀態(tài)機(jī)的描述風(fēng)格進(jìn)行了討論。最后通過(guò)對(duì)RTL級(jí)VHDL描述的硬件模塊進(jìn)行仿真，得到的仿真波形的結(jié)果與藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供的樣本數(shù)據(jù)相比對(duì)，并驗(yàn)證了各功能模塊的正確性。(3)對(duì)藍(lán)牙接收系統(tǒng)的時(shí)鐘同步和包同步的原理及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入的分析研究。在充分考慮了結(jié)構(gòu)和算法及硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，采用遲早門來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，采用相關(guān)器來(lái)實(shí)現(xiàn)包同步，并對(duì)遲早門及相關(guān)器的結(jié)構(gòu)和算法進(jìn)行了深入的分析和研究。最
3、后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)遲早門和相關(guān)器的設(shè)計(jì)是正確的。(4)對(duì)頻率跳變選擇硬件模塊的排序操作和蝶形操作原理及其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。由于VHDL語(yǔ)言中的模(mod)運(yùn)算符不能進(jìn)行邏輯綜合，所以分別對(duì)79跳變系統(tǒng)的模32和模79，23跳變系統(tǒng)的模16和模23的算法進(jìn)行了研究。最后仍通過(guò)對(duì)頻率跳變選擇的RT-L級(jí)VHDL硬件模塊的仿真波形與藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供的樣本數(shù)據(jù)相比對(duì)驗(yàn)證了其正確性。(5)低功耗的藍(lán)牙基帶芯片的設(shè)計(jì)方法研究。這也是本課題的重要研究?jī)?nèi)容之～。首先分析了芯片功耗(包括靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗)產(chǎn)生的原因，且由于動(dòng)態(tài)功耗占總功耗的絕大部分，因此在討論降低靜態(tài)功耗
4、的同時(shí)，主要對(duì)降低芯片動(dòng)態(tài)功耗的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。(6)藍(lán)牙基帶芯片作為典型的系統(tǒng)芯片，因此首先對(duì)系統(tǒng)芯片的設(shè)計(jì)方法作了探討，并同時(shí)對(duì)FPGA的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上完成了藍(lán)牙基帶芯片硬件模塊的RTL級(jí)VHDL描述。最后利用Altera公司的QuartusII邏輯綜合工具對(duì)藍(lán)牙基帶芯片的VHDL硬件模塊進(jìn)行邏輯綜合，并利用Nios開發(fā)板將綜合后生成的可下載到PLD的文件集成到Altera的可編程芯片APEXEP20K200E中，同時(shí)下載本課題組已編制的藍(lán)牙低層通信協(xié)議軟件，完成了藍(lán)牙基帶芯片的FPGA實(shí)現(xiàn)。通過(guò)Ni擊開發(fā)板的測(cè)試，取得了良好的實(shí)
5、驗(yàn)效果。目前已擁有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的藍(lán)牙基帶芯片硬件(PLD)和I軟件，且正在進(jìn)行ASIC實(shí)現(xiàn)的工作。同濟(jì)大學(xué)博十學(xué)位論文AbstractBluetoothisashort-rangewirelesscommunicationtechnology．Itsintentionistoreplacethecable(s)connectingportableand／orfixedelectronicdevices．Thetaskinthepapersistoachievethehardware(PLD)ofBluetoothbasebandchip．Themai
6、nworkiSsummarizedasfollows：1．Thebasebandprocessor，whichincludespackagecomposer／decomposer,generationofaccesscode，coding／decodingforerrorcontrol，whitening／dewhitening，frequencyhop，timingsynchronization，packagesynchronizatinetc．，isconstructedafterweresearchbluetoothspecificationsca
7、refully．Basebandregistersisdefined．2．Thehardwaremodulesofbluetoothbasebandaredescribedwithstatemachine．Thestylesofstatemachinearediscussed．ThenthehardwaremoduleswithRTLVHDLaresimulatedrespectively．Theresultsofsimulationsiscomparedwiththesampledataprovidedbybluetoothspecifications
8、toverifythehardwaremodules．3．Theprincipl
