FPGA实现安全可靠的蓝牙通信

四 用于高级数据完整性可编程解决方案

蓝牙标准定义了可有效防止随机错误的方法，即采用数据白化和错误校验方法进行数据传输。然而，从理论上仍然存在这样的特定数据流，它可能会持续地造成蓝牙传输错误，虽然这种情况在通常的蓝牙传输中很难碰到。

而且在更为恶劣的环境，如工业环境、办公大楼、机场和城市公共交通厂所等，仍然存在传输过程中产生差错的危险。在这些地方，来自其它多种蓝牙设备、无线网络、手机系统或其它工作在相同频段的电子设备的噪声和干扰都会导致问题。针对这些情况，可以再次采用可编程逻辑和高级纠错IP来实现无错通信。对恶劣的通信环境，可以采用一种更为强大的前向纠错技术，如Turbo卷积编码。

urbo编码是一种高级前向纠错算法，它是第三代无线通信系统（如WCDMA中实现的）的标准纠错算法。Turbo编码的原理是由编码器生成包含两上独立编码比特序列和一个未编码比特序列的数据流。由于经过交织处理，两组校验比特序列是弱相关的。在Turbo解码器中，两组校验比特序列分别利用称为外部信息的软判决输出进行解码。Turbo解码的效率来自一系列译码循环过程中对外部信息的共享。外部信息从一个校验解码步骤传递到另一个，从一个循环传递到另一个。已经有此类Turbo卷积码的现成IP可用，并且可容易地采用低成本可编程逻辑实现。这一解决方案可以在恶劣和容易出错的环境中保证蓝牙数据完整性。

五 蓝牙应用中的可编程逻辑解决方案

目前，实现这一美好前景所面临的挑战集中于如何将蓝牙应用到下一代产品中。这可能是一个困难的任务，特别是当面对现有的产品结构时。如何集成蓝牙子系统？如何最小化软件开发开销和对系统的影响？如何创造针对特定应用的设备配置？

可编程逻辑的一个巨大优点是可以根据特殊的要求调整系统配置。例如，目前提供的蓝牙器件最大性能仅721Kbps，并且仅能同时支持几个并发的网络（微微网）。对公共厂所的接入点（如机场休息室或企业会议室等），可能需要汇接大量的此类设备，以支持大量用户的高带宽连接。

可编程逻辑可以许多方式为设计提供灵活性，无论是连接一个不同的射频部分到所选择的基带控制器，还是象上面的例子一样集成更多的用户接口外设，或如图3那样实现数据安全性和完整性等增值功能。在所有情况下，您都会发现硬件设计会更快，并且可以多次进行设计修正，从而保证系统可以在更短的时间内达到正常工作，而所有这一切都没有采用ASIC时的NRE费用。