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蓝牙(Bluetooth)测试方案
蓝牙(Bluetooth)测试方案

为准电子全系列综测仪支持蓝牙最新技术测试

蓝牙技术在近些年来快速发展,已经成为重要的无线技术。自1998年诞生以来,蓝牙历经多代版本迭代,从最初的1.0版本逐步升级至如今的高阶版本,在传输速率、通信距离和功耗控制上实现了质的飞跃,低功耗蓝牙(LE)的崛起更推动其成为万物互联的核心支撑。如今,全球蓝牙设备出货量逐年攀升,2025年已突破54亿台,广泛渗透到人们生产生活的各个领域。

为准电子支持蓝牙1.0-6.0全部蓝牙制式,包括蓝牙最新信道探测( CS)和高数据吞吐量(HDT)技术。

支持测试场景

  1. 消费电子

  2. 汽车电子

  3. 智能家居

  4. 医疗健康

  5. 工业生产

支持测试技术

  • BR

  • EDR

  • LE

  • CS

  • HDT

蓝牙6.0 信道探测( CS)测试


蓝牙6.0核心规范中最大更新的特性是蓝牙信道探测( channel sounding),蓝牙信道探测通过执行自身特定的流程使得蓝牙低功耗设备借助与之相连的同等设备,从而估计出两者之间的距离,达到精准测距和定位的目的。蓝牙信道探测主要有两种测距模式,分别是往返时间(round-trip time)测量模式和基于相位差(phase-based ranging)测量模式。


蓝牙信道探测的主要用途是测距定位,其中往返时间测量模式称为RTT模式,基于相位差测量模式称为PBR模式。


1.RTT 测距模式

对于RTT测距模式,两个蓝牙低功耗设备通过交换 CS_SYNC 估计出ToF(time of flight),由此得到两者之间的距离,如下式所示:

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在估计ToF的过程中会利用到ToD(Time of departure)和 ToA(time of arrival),三者的关系如下图所示:

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2.PBR 测距模式

对于PBR测距模式,通过利用相位差和频率的关系可以估算出两个蓝牙低功耗设备传输信号和波长的倍数关系,从而得到两者之间的距离,如下式所示:

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r代表两个蓝牙低功耗设备之间双向测距的距离,双向测距的示意图如下所示:

1773991250383465.png

设备A分别以频率 f1 和 f2 发送信号给设备B,设备B的天线端分别收到 f1 和 f2 的信号,会以此时接收到设备A信号的相位为参考相位,给设备A回应相同频率的信号,设备A接收到设备B回应的信号会分别记录接收到的相位,记为Pf1和Pf2 ,将上述参数代入公式得到两个设备之间的距离。


蓝牙信道探测的射频指标测量主要分为 TRM(Transmitter  tests)和 TRM-RCV(Transmitter/Receiver tests),具体测试指标如下:


      ◇ CS Stable Phase

      ◇ CS Modulation Characteristics,2 Ms/s,BT=2.0

      ◇ CS TX Output SNR Control


     ◇ CS Step Mode-0,Frequency Verification

     ◇ CS Step Main Mode,Frequency Verification

     ◇ CS Phase Measurement Accuracy



蓝牙 HDT 测试


Bluetooth Higher Data Throughput(HDT)是蓝牙技术联盟在蓝牙核心规范v6.0版本中引入的重大创新功能,旨在显著提升低功耗蓝牙(LE)的数据传输能力,最高可达7.5Mbps的理论传输速率,是传统LE 2M PHY传输速率的3.75倍。HDT这一突破性技术通过物理层和协议层的协同优化,为各类物联网和消费电子设备提供了更高效的无线连接方案。


在物理层方面,HDT采用了先进的调制技术,包括π/4-QPSK、8PSK和16QAM等多种调制方式,将符号率提升至2Msym/s。同时引入创新的卷积编码和动态穿孔技术,例如2/3码率的穿孔模式,在保证传输速率的同时确保信号的稳定性。为了提升传输可靠性,HDT还采用了增强型的32位CRC校验机制,相比传统的24位CRC具有更强的数据完整性保障能力。


在协议层设计上,HDT提供了三种灵活的数据包格式:Short Format专用于控制信令传输, Format0保持与传统模式的兼容性, Format1则支持多PDU聚合与智能分块传输。这种设计通过TxBlockMap标记实现了选择性重传功能,有效减少了无效重传带来的资源浪费。同时,基于块级ACK(RxBitmap)和动态速率调整(Link Quality反馈)的流控机制,使HDT能够智能适应各种复杂的无线环境。


      ◇ Power vs.Time

      ◇ Nominal Pow

      ◇ Peak Pow

      ◇ Payload Length

      ◇ EVM

      ◇ HDT Control Message

      ◇ Frequency Error

      ◇ Frequency Drift

      ◇ Max Drift Rate

      ◇ I/Q Origin Offset

      ◇ Spectrum ACP


方案特点

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