描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030411372丛书名: 普通高等教育电子通信类国家级特色专业系列规划教材
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无线通信,实验,高等学校,教材
内容简介
《短距离无线通信技术及其实验》重点论述Bluetooth（蓝牙）、Zigbee、RFID等短距离无线通信技术并给出对应的实验。《短距离无线通信技术及其实验》共分为12章，主要内容包括蓝牙数字基带仿真、蓝牙语音传输、蓝牙数据传输、蓝牙电话网接入、蓝牙局域网接入、蓝牙无线多点组网、Zigbee协议栈与CSMA-CA机制、Zigbee无线组网、基于Zigbee技术的无线传感器网络、RFID基本读写与性能分析、基于RFID技术的智慧校园和智能医护的应用等。《短距离无线通信技术及其实验》深入浅出地阐述了短距离无线通信技术的基本理论和工作原理，给出了每个实验涉及的基本原理、实验设备与软件环境、实验内容、实验步骤以及预习和实验报告要求。读者通过全面参与来体验这些新技术，能够对短距离无线通信系统获得实际的感受和直接的经验。
目 录
目录
前言
第1章 蓝牙数字基带仿真 1
1.1 引言 1
1.2 基本原理 1
1.2.1 蓝牙技术发展概况 1
1.2.2 蓝牙技术特点 2
1.2.3 蓝牙系统组成 3
1.2.4 蓝牙基带系统介绍 4
1.2.5 差错控制编码 9
1.2.6 跳频扩频原理及算法 14
1.2.7 通信系统安全性 17
1.3 实验设备与软件环境 20
1.4 实验内容 20
1.5 实验步骤 21
1.5.1 差错控制实验 21
1.5.2 跳频扩频实验 22
1.5.3 加密解密实验 23
1.6 预习要求 25
1.7 实验报告要求 25
1.8 思考题 26
第2章 蓝牙语音传输 27
2.1 引言 27
2.2 基本原理 27
2.2.1 脉冲编码调制 27
2.2.2 增量调制 36
2.2.3 蓝牙设备的语音和数据传输 40
2.3 实验设备与软件环境 41
2.4 实验内容 41
2.5 实验步骤 42
2.5.1 语音编码 42
2.5.2 语音传输 42
2.5.3 软件编程(可选) 45
2.6 预习要求 46
2.7 实验报告要求 46
2.8 思考题 46
2.9 附录 46
第3章 蓝牙数据传输 49
3.1 引言 49
3.2 基本原理 49
3.2.1 网络的体系结构 49
3.2.2 协议与体系结构 50
3.2.3 计算机数据传输基本概念 54
3.2.4 数据传输实验中设计的协议层 57
3.3 实验设备与软件环境 69
3.4 实验内容 69
3.5 实验步骤 70
3.5.1 面向连接的操作 73
3.5.2 面向无连接的操作 74
3.5.3 自环 75
3.5.4 软件编程(可选) 75
3.6 预习要求 76
3.7 实验报告要求 76
3.8 思考题 76
3.9 附录 76
第4章 蓝牙电话网接入 78
4.1 引言 78
4.2 基本原理 78
4.2.1 公用电话交换网络 78
4.2.2 电话工作原理 78
4.2.3 基于蓝牙技术的PSTN接入系统 80
4.2.4 电话控制协议 80
4.3 实验设备与软件环境 87
4.4 实验内容 87
4.5 实验步骤 88
4.5.1 连接网关和终端的硬件设备 88
4.5.2 网关安装驱动程序 88
4.5.3 初始化 88
4.5.4 终端发起建立连接 90
4.5.5 呼出操作 91
4.5.6 呼入操作 91
4.5.7 重复多次呼入呼出操作 93
4.5.8 结束实验 93
4.6 预习要求 93
4.7 实验报告要求 93
4.8 思考题 93
4.9 附录 94
第5章 蓝牙局域网接入 95
5.1 引言 95
5.2 基本原理 95
5.2.1 串行通信与PPP协议 95
5.2.2 网际协议与网络互连 98
5.2.3 计算机无线联网 106
5.3 实验设备与软件环境 109
5.4 实验内容 109
5.5 实验步骤 110
5.5.1 用串口电缆进行局域网的有线接入 110
5.5.2 用蓝牙硬件平台实现无线接入 113
5.6 预习要求 116
5.7 实验报告要求 116
5.8 思考题 116
第6章 蓝牙无线多点组网 117
6.1 引言 117
6.2 基本原理 117
6.2.1 通信网的基本结构及构成要素 117
6.2.2 计算机网络结构 118
6.2.3 网络节点 119
6.2.4 路由技术 119
6.2.5 组网过程 120
6.2.6 广播和组播 125
6.3 实验设备与软件环境 125
6.4 实验内容 125
6.5 实验步骤 128
6.5.1 启动 128
6.5.2 配置 129
6.5.3 组网 130
6.5.4 单播 131
6.5.5 组播 133
6.5.6 广播 133
6.6 预习要求 134
6.7 实验报告要求 134
6.8 思考题 134
第7章 Zigbee协议栈与CSMA/CA机制 135
7.1 引言 135
7.2 基本原理 135
7.2.1 Zigbee技术发展概况 135
7.2.2 Zigbee技术优势 136
7.2.3 Zigbee协议栈 137
7.2.4 物理层数据包结构 138
7.2.5 MAC层帧结构 139
7.2.6 应答ACK帧 140
7.2.7 CSMA/CA机制 141
7.3 实验设备与软件环境 143
7.4 实验内容 144
7.5 实验步骤 144
7.5.1 物理层组包 144
7.5.2 数据接收和地址译码 144
7.5.3 应答ACK帧 148
7.5.4 CSMA/CA机制 151
7.6 预习要求 154
7.7 实验报告要求 154
7.8 思考题 154
第8章 Zigbee无线组网 155
8.1 引言 155
8.2 基本原理 155
8.2.1 Zigbee基本名词解释 155
8.2.2 Zigbee组网过程 156
8.2.3 Zigbee网络拓扑 158
8.2.4 Zigbee组建网络程序 161
8.3 实验设备与软件环境 163
8.4 实验内容 163
8.5 实验步骤 164
8.5.1 烧写程序 164
8.5.2 串口设置 165
8.5.3 启动主节点 166
8.5.4 加入从节点 166
8.5.5 建立不同拓扑结构的网络 168
8.6 预习要求 169
8.7 实验报告要求 169
8.8 思考题 169
第9章 基于Zigbee技术的无线传感器网络 170
9.1 引言 170
9.2 基本原理 170
9.2.1 概述 170
9.2.2 无线传感器网络结构 171
9.2.3 传感器节点结构 172
9.2.4 无线传感器网络路由协议 173
9.2.5 无线传感器网络应用 177
9.2.6 基于Zigbee技术的无线传感器网络实验平台 179
9.3 实验设备与软件环境 181
9.4 实验内容 181
9.5 实验步骤 182
9.6 预习要求 186
9.7 实验报告要求 187
9.8 思考题 187
第10章 RFID基本读写与性能分析 188
10.1 引言 188
10.2 基本原理 188
10.2.1 RFID系统基本模型 188
10.2.2 RFID工作原理 189
10.2.3 RFID通信接口 192
10.2.4 RFID性能分析 196
10.3 实验设备与软件环境 197
10.4 实验内容 197
10.5 实验步骤 199
10.5.1 RFID基本读写 199
10.5.2 RFID性能分析 204
10.6 预习要求 207
10.7 实验报告要求 207
10.8 思考题 207
第11章 基于RFID技术的智慧校园应用 208
11.1 引言 208
11.2 基本原理 208
11.2.1 Zigbee无线网络 208
11.2.2 RFID无线读写系统 209
11.2.3 RFID技术的典型应用 209
11.2.4 RFID技术的特点 211
11.2.5 RFID技术的发展历程 212
11.3 实验设备与软件环境 213
11.4 实验内容 213
11.5 实验步骤 214
11.5.1 下载程序 214
11.5.2 连接硬件 214
11.5.3 实验软件操作 215
11.6 预习要求 221
11.7 实验报告要求 221
11.8 思考题 222
第12章 基于RFID技术的智能医护应用 223
12.1 引言 223
12.2 基本原理 224
12.2.1 Zigbee无线网络 224
12.2.2 RFID技术 224
12.2.3 心率传感器 224
12.3 实验设备与软件环境 228
12.4 实验内容 228
12.5 实验步骤 231
12.5.1 下载程序 231
12.5.2 建立网络 232
12.6 预习要求 239
12.7 实验报告要求 240
12.8 思考题 240
参考文献 241
前言
第1章 蓝牙数字基带仿真 1
1.1 引言 1
1.2 基本原理 1
1.2.1 蓝牙技术发展概况 1
1.2.2 蓝牙技术特点 2
1.2.3 蓝牙系统组成 3
1.2.4 蓝牙基带系统介绍 4
1.2.5 差错控制编码 9
1.2.6 跳频扩频原理及算法 14
1.2.7 通信系统安全性 17
1.3 实验设备与软件环境 20
1.4 实验内容 20
1.5 实验步骤 21
1.5.1 差错控制实验 21
1.5.2 跳频扩频实验 22
1.5.3 加密解密实验 23
1.6 预习要求 25
1.7 实验报告要求 25
1.8 思考题 26
第2章 蓝牙语音传输 27
2.1 引言 27
2.2 基本原理 27
2.2.1 脉冲编码调制 27
2.2.2 增量调制 36
2.2.3 蓝牙设备的语音和数据传输 40
2.3 实验设备与软件环境 41
2.4 实验内容 41
2.5 实验步骤 42
2.5.1 语音编码 42
2.5.2 语音传输 42
2.5.3 软件编程(可选) 45
2.6 预习要求 46
2.7 实验报告要求 46
2.8 思考题 46
2.9 附录 46
第3章 蓝牙数据传输 49
3.1 引言 49
3.2 基本原理 49
3.2.1 网络的体系结构 49
3.2.2 协议与体系结构 50
3.2.3 计算机数据传输基本概念 54
3.2.4 数据传输实验中设计的协议层 57
3.3 实验设备与软件环境 69
3.4 实验内容 69
3.5 实验步骤 70
3.5.1 面向连接的操作 73
3.5.2 面向无连接的操作 74
3.5.3 自环 75
3.5.4 软件编程(可选) 75
3.6 预习要求 76
3.7 实验报告要求 76
3.8 思考题 76
3.9 附录 76
第4章 蓝牙电话网接入 78
4.1 引言 78
4.2 基本原理 78
4.2.1 公用电话交换网络 78
4.2.2 电话工作原理 78
4.2.3 基于蓝牙技术的PSTN接入系统 80
4.2.4 电话控制协议 80
4.3 实验设备与软件环境 87
4.4 实验内容 87
4.5 实验步骤 88
4.5.1 连接网关和终端的硬件设备 88
4.5.2 网关安装驱动程序 88
4.5.3 初始化 88
4.5.4 终端发起建立连接 90
4.5.5 呼出操作 91
4.5.6 呼入操作 91
4.5.7 重复多次呼入呼出操作 93
4.5.8 结束实验 93
4.6 预习要求 93
4.7 实验报告要求 93
4.8 思考题 93
4.9 附录 94
第5章 蓝牙局域网接入 95
5.1 引言 95
5.2 基本原理 95
5.2.1 串行通信与PPP协议 95
5.2.2 网际协议与网络互连 98
5.2.3 计算机无线联网 106
5.3 实验设备与软件环境 109
5.4 实验内容 109
5.5 实验步骤 110
5.5.1 用串口电缆进行局域网的有线接入 110
5.5.2 用蓝牙硬件平台实现无线接入 113
5.6 预习要求 116
5.7 实验报告要求 116
5.8 思考题 116
第6章 蓝牙无线多点组网 117
6.1 引言 117
6.2 基本原理 117
6.2.1 通信网的基本结构及构成要素 117
6.2.2 计算机网络结构 118
6.2.3 网络节点 119
6.2.4 路由技术 119
6.2.5 组网过程 120
6.2.6 广播和组播 125
6.3 实验设备与软件环境 125
6.4 实验内容 125
6.5 实验步骤 128
6.5.1 启动 128
6.5.2 配置 129
6.5.3 组网 130
6.5.4 单播 131
6.5.5 组播 133
6.5.6 广播 133
6.6 预习要求 134
6.7 实验报告要求 134
6.8 思考题 134
第7章 Zigbee协议栈与CSMA/CA机制 135
7.1 引言 135
7.2 基本原理 135
7.2.1 Zigbee技术发展概况 135
7.2.2 Zigbee技术优势 136
7.2.3 Zigbee协议栈 137
7.2.4 物理层数据包结构 138
7.2.5 MAC层帧结构 139
7.2.6 应答ACK帧 140
7.2.7 CSMA/CA机制 141
7.3 实验设备与软件环境 143
7.4 实验内容 144
7.5 实验步骤 144
7.5.1 物理层组包 144
7.5.2 数据接收和地址译码 144
7.5.3 应答ACK帧 148
7.5.4 CSMA/CA机制 151
7.6 预习要求 154
7.7 实验报告要求 154
7.8 思考题 154
第8章 Zigbee无线组网 155
8.1 引言 155
8.2 基本原理 155
8.2.1 Zigbee基本名词解释 155
8.2.2 Zigbee组网过程 156
8.2.3 Zigbee网络拓扑 158
8.2.4 Zigbee组建网络程序 161
8.3 实验设备与软件环境 163
8.4 实验内容 163
8.5 实验步骤 164
8.5.1 烧写程序 164
8.5.2 串口设置 165
8.5.3 启动主节点 166
8.5.4 加入从节点 166
8.5.5 建立不同拓扑结构的网络 168
8.6 预习要求 169
8.7 实验报告要求 169
8.8 思考题 169
第9章 基于Zigbee技术的无线传感器网络 170
9.1 引言 170
9.2 基本原理 170
9.2.1 概述 170
9.2.2 无线传感器网络结构 171
9.2.3 传感器节点结构 172
9.2.4 无线传感器网络路由协议 173
9.2.5 无线传感器网络应用 177
9.2.6 基于Zigbee技术的无线传感器网络实验平台 179
9.3 实验设备与软件环境 181
9.4 实验内容 181
9.5 实验步骤 182
9.6 预习要求 186
9.7 实验报告要求 187
9.8 思考题 187
第10章 RFID基本读写与性能分析 188
10.1 引言 188
10.2 基本原理 188
10.2.1 RFID系统基本模型 188
10.2.2 RFID工作原理 189
10.2.3 RFID通信接口 192
10.2.4 RFID性能分析 196
10.3 实验设备与软件环境 197
10.4 实验内容 197
10.5 实验步骤 199
10.5.1 RFID基本读写 199
10.5.2 RFID性能分析 204
10.6 预习要求 207
10.7 实验报告要求 207
10.8 思考题 207
第11章 基于RFID技术的智慧校园应用 208
11.1 引言 208
11.2 基本原理 208
11.2.1 Zigbee无线网络 208
11.2.2 RFID无线读写系统 209
11.2.3 RFID技术的典型应用 209
11.2.4 RFID技术的特点 211
11.2.5 RFID技术的发展历程 212
11.3 实验设备与软件环境 213
11.4 实验内容 213
11.5 实验步骤 214
11.5.1 下载程序 214
11.5.2 连接硬件 214
11.5.3 实验软件操作 215
11.6 预习要求 221
11.7 实验报告要求 221
11.8 思考题 222
第12章 基于RFID技术的智能医护应用 223
12.1 引言 223
12.2 基本原理 224
12.2.1 Zigbee无线网络 224
12.2.2 RFID技术 224
12.2.3 心率传感器 224
12.3 实验设备与软件环境 228
12.4 实验内容 228
12.5 实验步骤 231
12.5.1 下载程序 231
12.5.2 建立网络 232
12.6 预习要求 239
12.7 实验报告要求 240
12.8 思考题 240
参考文献 241
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