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蓝牙技术原理与测试(中文)

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标签：蓝牙测试罗德施瓦茨

罗德施瓦茨的蓝牙测试培训资料！

蓝牙技术原理与测试

摘要：

本文前部分详细讲述了蓝牙的射频、基带和协议的关键技术。内容涵盖蓝牙调制方

式、数据包的构成、跳频序列、½络拓扑结构、核心协议以及纠错编码机制。后半部

分核心为蓝牙规范的

个测试项目。½者对此做了系统规类，对每个测试项从测试目

的、测试设½、测试方法到测试结果进行阐述。文末还对蓝牙的音频测试和生产线测

试做了简单介绍。

½德与½瓦茨中½有限公司培训中心

引言...............................................................................................................................

- 1 -

概述...............................................................................................................................

- 1 -

蓝牙应用举例...............................................................................................................

- 1 -

蓝牙关键技术...............................................................................................................

- 2 -

4.1

蓝牙½络拓扑结构...............................................................................................

- 2 -

4.1.1

微微½...........................................................................................................

- 2 -

4.1.2

散射½...........................................................................................................

- 2 -

4.2

协议½系...............................................................................................................

- 3 -

4.2.1

物理硬件部分...............................................................................................

- 3 -

4.2.2

核心协议.......................................................................................................

- 4 -

4.2.3

高层协议.......................................................................................................

- 4 -

4.3

蓝牙调制方式.......................................................................................................

- 5 -

4.3.1

GFSK............................................................................................................. - 5 -

4.3.2

π/4-DQPSK

和

8DPSK ................................................................................. - 6 -

4.4

频率范围和信道...................................................................................................

- 7 -

4.5

跳频序列和跳频机制...........................................................................................

- 7 -

4.5.1

跳频周期.......................................................................................................

- 7 -

4.5.2

自适应跳频技术...........................................................................................

- 7 -

蓝牙数据包...........................................................................................................

- 8 -

4.6

4.6.1

蓝牙链路

SCO

和

ACL ................................................................................ - 8 -

蓝牙前导接入码...........................................................................................

- 9 -

4.6.2

4.6.3

蓝牙数据包结构...........................................................................................

- 9 -

4.6.3.1

蓝牙单时隙、多时隙结构.......................................................................

- 9 -

4.6.3.2 V1.2

标准数据包结构

............................................................................ - 10 -

4.6.3.3 EDR

数据包结构

.................................................................................... - 11 -

4.7

蓝牙编址.............................................................................................................

- 12 -

4.7.1

蓝牙地址.....................................................................................................

- 12 -

4.7.2

从节点地址.................................................................................................

- 13 -

4.8

蓝牙状态.............................................................................................................

- 13 -

4.8.1

蓝牙待½状态.............................................................................................

- 14 -

连接状态.....................................................................................................

- 14 -

4.8.2

4.8.3

蓝牙状态½换.............................................................................................

- 15 -

4.9

蓝牙纠错机制.....................................................................................................

- 16 -

4.10

蓝牙技术特征总结.............................................................................................

- 17 -

4.10.1

蓝牙技术的优势.........................................................................................

- 17 -

4.10.2

蓝牙的劣势.................................................................................................

- 17 -

4.10.3

蓝牙的技术性½参数(V1.2)

...................................................................... - 17 -

蓝牙射频测试.............................................................................................................

- 18 -

5.1

R&S

蓝牙综测仪介绍

........................................................................................ - 18 -

5.2

R&S

蓝牙射频解决方案

.................................................................................... - 19 -

5.3

蓝牙测试模式.....................................................................................................

- 20 -

5.4

单台仪表½完成测试的项目概述.....................................................................

- 20 -

5.4.1

V1.2

发射机测试

........................................................................................ - 21 -

5.4.1.1 TRM/CA/01/C(输出功率 5.1.3) ............................................................. - 22 -

5.4.1.2 TRM/CA/03/C(功率控制 5.1.5) ............................................................. - 24 -

5.4.1.3 TRM/CA/04/C(发射输出频谱–频率范围 5.1.6) ................................... - 25 -

唐½波

½德与½瓦茨中½有限公司培训中心

5.4.1.4 TRM/CA/05/C(发射输出频谱- 20dB

带½

5.1.7) ................................. - 26 -

5.4.1.5 TRM/CA/06/C(发射输出频谱-

临信道功率

5.1.8)............................... - 27 -

5.4.1.6 TRM/CA/07/C (调制特性 5.1.9) ............................................................ - 28 -

5.4.1.7

TRM/CA/08/C (初始½½波频率容限 5.1.10) .......................................... - 29 -

5.4.1.8 TRM/CA/09/C (½½波频率漂移 5.1.11) .................................................. - 30 -

5.4.2

V2.0 EDR

发射机测试

............................................................................... - 31 -

5.4.2.1 TRM/CA/10/C (EDR

相对发射功率

5.1.12) ......................................... - 31 -

5.4.2.2 TRM/CA/11/C (EDR

½½波频率稳定度和调制准确度

5.1.13) ............. - 32 -

5.4.2.3 TRM/CA/12/C (EDR

差分相½编码

5.1.14) ......................................... - 34 -

5.4.2.4 TRM/CA/13/C (EDR

带内杂散辐射

5.1.15) ......................................... - 35 -

5.4.3

V1.2

接收机测试

........................................................................................ - 36 -

5.4.3.1 RCV/CA/01/C (灵敏度 –

单时隙数据包

5.1.16) .................................. - 36 -

5.4.3.2 RCV/CA/02/C (灵敏度 –

多时隙数据包

5.1.17) .................................. - 38 -

5.4.3.3 RCV/CA/06/C (最大输入电平 5.1.21) .................................................. - 38 -

5.4.4

V2.0 EDR

接收机测试

............................................................................... - 39 -

5.4.4.1 RCV/CA/07/C (EDR

灵敏度

5.1.22) ..................................................... - 39 -

5.4.4.2 RCV/CA/08/C (EDR BER

平坦性½

5.1.23)......................................... - 40 -

5.4.4.3 RCV/CA/10/C(EDR

最大输入电平

5.1.25) .......................................... - 40 -

5.5

需要加频谱仪或信号源才½完成的项目.........................................................

- 41 -

5.5.1

V1.2

发射机测试

........................................................................................ - 41 -

5.5.1.1 TRM/CA/02/C (功率密度 5.1.4)_ .......................................................... - 41 -

5.5.2

V1.2

接收机测试

........................................................................................ - 43 -

5.5.2.1 RCV/CA/03/C (C/I

性½

5.1.18) ............................................................ - 43 -

5.5.2.2 RCV/CA/04/C (阻塞特性 5.1.19) .......................................................... - 44 -

5.5.2.3 RCV/CA/05/C (互调特性 5.1.20) .......................................................... - 45 -

5.5.3

V2.0 EDR

接收机测试

.............................................................................. - 46 -

5.5.3.1 RCV/CA/09/C (EDR C/I

性½

5.1.24) ................................................... - 46 -

蓝牙音频测试.............................................................................................................

- 47 -

6.1

蓝牙耳机测试.....................................................................................................

- 47 -

生产测试程序.............................................................................................................

- 48 -

7.1

CBTgo

和

CMUgo

介绍

..................................................................................... - 48 -

7.2

远端控制程序.....................................................................................................

- 49 -

参考文献.....................................................................................................................

- 53 -

唐½波

½德与½瓦茨中½有限公司培训中心

引言

蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的½功耗、½成本无线电技

术。½在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间

进行无线信息交换。它利用短程无线链路取代专用电缆，不½免去相互之间连接的

麻烦，而且便于人们在室内或户外流动操½。具有广泛的应用前景，正受到全球各

界的广泛关注。新兴的蓝牙技术已从萌½期进入了壮大发展期，在无线通信、消费

类电子和½½电子以及工业控制领域得到广泛的应用。

概述

“

蓝牙”（Bluetooth）原是一½在10世纪统一丹麦的½王，他将½时的瑞典、芬兰与

丹麦统一起来。用他的名字来½名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一

起来的意思。蓝牙技术½用高速跳频（FH，Frequency Hopping）和时分多址

（TDMA，Time DivesionMuli—access）等先进技术，在近距离内最廉价地将几台

数字化设备（各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据

系统，如数字照相机、数字摄像机等，甚至各种家用电器、自动化设备）呈½状链

接起来。蓝牙技术将是½络中各种外围设备接口的统一桥梁，它消除了设备之间的

连线，取而代之以无线连接。

蓝牙是一种短距的无线通讯技术，它的标准是IEEE802.15，工½在2.4GHz 频带，

带½为1Mb/S。电子装½½此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线。透过

芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品½够在十公尺的距离内½此相通，

传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装½在视

线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样的麻烦也可以免除了。

蓝牙（Bluetooth）是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的

近距离无线数字通信的技术标准。其目标是实现最高数据传输速度1Mb/s（有效传

输速度为721kb/s）、最大传输距离为10米，用户不必经过申请便可利用2.4GHz的

ISM（工业、科学、医学）频带，在其上设立79个带½为1MHz的信道，用每秒钟

切换1600次的频率、滚½方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。

蓝牙应用举例

蓝牙外设：电脑½用蓝牙鼠标和蓝牙键盘，代替有线鼠标和键盘。蓝牙打印机

的应用也很受欢迎。蓝牙耳机的应用改变了人们接电话的方式

文件传输：可跨越不同½件平台传输文件，越来越多手机不仅拥有½色显屏，

有和弦铃声，更可以自己上½下½½铃声、图片和小游戏来玩。

传真服务：如果您拥有一部蓝牙手机，只要您到运营商开通的数据传真服务，

并在电脑上安装例如WINFAX的发传真的½件，然后把数据机指定为

手机端口就可以在电脑上通过蓝牙无线发传真了。

蓝牙½络：组建硬件、½件和互操½需求的一种无固定的中心站蓝牙½络。PPC

与PC在非同步的方式下共享上½。

- 1 -唐½波

-1-

½德与½瓦茨中½有限公司培训中心

拨号½络：拨接到调制解调器，以连接到因特½。

语音数据：也就是蓝牙的音频½关的服务，同时蓝牙½提供数据同步、存储功

½。蓝牙U盘和USB适配器等就是在数据领域的典型应用。

½½电子：蓝牙½½音响、蓝牙后视镜、蓝牙½½½导航、蓝牙½½防盗系统。

工业控制：通过蓝牙½关进行工业仪表的控制。蓝牙串口模块在现场控制中的

应用。

蓝牙关键技术

4.1

蓝牙½络拓扑结构

4.1.1

微微½

微微½（Piconet）：是由采用蓝牙技术的设备以特定方式组成的½络。微微½的建

立是由两台设备（如便携式电脑和蜂窝电话）的连接开始，最多由8台设备构成。

所有的蓝牙设备½是对等的，以同样的方式工½。然而，½一个微微½建立时，只

有一台为主设备，其他均为从设备，而且在一个微微½存在期间将一直维持这一状

况。

图

．蓝牙½络拓扑图

所有的用户½共享同一可以达到的资源（数据速率）。从设备最多只½有

个面向

同步的（SCO）连接和一个面向异步的(ACL)连接同时进行。

4.1.2

散射½

散射½络（Scatternet）：是由多个独立、非同步的微微½½成的。由多个独立的非

同步的微微½组成的。它靠跳频顺序识别每个微微½。同一微微½所有用户½与这

个跳频顺序同步。一个分布½络中，在带有

个全负½½的独立的微微½的情况

下，全双工数据速率超过

6Mbit/s。

- 2 -唐½波

-2-

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: lindeijun; 学习一下，谢谢啦！！; 2021-10-27 14:25:48回复

: combat; 学习研究一下，多谢; 2021-06-11 18:31:21回复

: bobde163; 看了目录，对于了解蓝牙测试的项目有很大帮助，谢谢分享; 2021-05-31 09:56:23回复

: 3ABC; 培训资料写的很细; 2021-03-11 11:38:35回复

: zgy_chenxin; 对我来讲是新知识，是好学习资料，谢谢分享！; 2020-05-28 20:19:34回复

: hujj; 是了解和学习蓝牙原理、协议等基础知识的好资料，后边的蓝牙测试部分应该是针对专业人士的，普通使用者作用不大。总的来说，通过阅读这份资料，我对蓝牙技术有了更进一步的了解，这对以后的使用应该会有所帮助。; 2020-04-14 14:41:19回复

: UUC; 在这之前学习了蓝牙技术原理和协议，但对于从事工科实践方面的电子电器测试工作者的我来说，更要明确它内部的工作模式和运行方式，而这部资料刚好从实践方法层面给了我指导，讲解的非常细致透彻。让我在验证时节省了不少时间，非常值得学习。; 2020-04-12 11:03:40回复

: EricCheng; 公司在做蓝牙相关的产品，不管是研发测试还是生产测试，都必须蓝牙方面的相关测试，资料很好地讲解了蓝牙技术原理与测试，而且有需要的可以找厂家，会提供相应方案！; 2020-04-08 17:59:18回复

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: lizhang528; 查看他的其他资源

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