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蓝牙的无线电结构

  • 分类:技术专题
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  • 发布时间:2018-02-01 00:00
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蓝牙的无线电结构

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范围

蓝牙设备所用波段是无需认可的2.4 GHz ISM(工业、科研和医疗)波段。跳频收发器用于对抗干扰及信号衰减。

定义了两种调制模式。强制模式被称为基本速率,使用一个成型的二进制FM调制从而将收发器的复杂程度降至最低。可选模式被称为增强数据率,使用PSK调制并存在两个变量:π/4-DQPSK和8DPSK。所有调制程序的符号率是1 Ms/s。就总空中传输数据率而言,基本速率为1 Mbps,使用π/4-DQPSK的增强数据率为2 Mbps,而使用8DPSK的增强数据率为3 Mbps。

就全双工传输而言,两种模式均使用时分双工(TDD)程序。该规格定义了基本速率及增强数据率模式的蓝牙射频要求。

频带和信道安排

蓝牙系统所使用的波段为2.4 GHz ISM波段。其频带是2400 - 2483.5 MHz

79个射频信道按0-78排序,并于2402 GHz开始以1 MHz分隔
 

监管范围 射频信道
.400-2.4835 GHz f=+k MHz, k=0,…,78

为了遵循各个国家的频外监管规定,在最低和最高波段边缘均使用了安全频带。

最低安全频带 最高安全频带
2 MHz 3.5 MHz

发射器特征
  

功率等级 最大输出功率(Pmax) 名义输出功率 最低输出功率* 电源控制
1 100 mW (20 dBm) 不适用 1 mW (0 dBm) Pmin<+4 dBm至Pmax
可选范围:Pmin**至Pmax
2 2.5 mW (4 dBm) 1 mW (0 dBm) 0.25 mW (-6 dBm) 可选:
Pmin**至Pmax
3 1 mW (0 dBm) 不适用 不适用 可选:
Pmin2**至Pmax

 

1. * 最大功率设置下的最低输出功率。

 ** 建议使用较低功率限制Pmin<-30dBm,但并非强制使用,但可以根据应用需要选择。

一类功率设备实施功率控制。功率控制用于限制超过4 dBm以上的传输功率。+4 dBm以下的功率控制能力为可选,并可用于优化能耗以及整体干扰水平。

拥有功率控制功能的设备优化了带有LMP指令的物理链路中的输出功率(见链路管理器协议)。该功能乃通过测量接收信号强度指示(RSSI)而实现,并于传输功率应增大或减少(如可能)的情况下进行报告。

调制特征

调制乃带有带宽位周期产品的高斯频移键控(GFSK),BT=0.5。

杂散辐射

带内杂散辐射的衡量标准应为在一个射频信道传输并于第二个射频信道接收的跳频无线电;这就意味着合成器能够改变接收和传输之间的射频信道,但保证回到同一个传输射频信道。该文档中并无有关ISM波段之外的杂散辐射的参考;设备制造商需遵循产品目标市场所在国家的规定。

无线电频率容差

传输初始中心频率应处于从Fc开始±75 kHz之间。

增强数据率

增强数据率模式的一个主要特征是调制程序在数据包内被改变。接入代码和数据包报头(定义见基带规格表6.1)以1 Mbps GFSK调制程序传输,然而后续同步序列、有效负载以及尾随序列均使用增强数据率PSK调制程序传输。

EDR调制特征

接入代码和数据包报头传输过程中使用基本速率GFSK调制程序。在同步序列、有效负载以及尾随序列的传输过程中,使用的是数据率为2 Mbps(或可选3 Mbps)的PSK类型的调制。

接收器特征

灵敏度水平

当输入水平达到0.1%的原始位元错误率(BER)时则定义了实际灵敏度水平。接收器的灵敏度应低于或等于任何蓝牙发射器的–70 dBm。

干扰性能

同频以及临近的1 MHz和2 MHz频率的干扰性能的衡量标准应为超过灵敏度参考水平10 dB的有用信号。对所有其它射频信道的干扰性能而言,有用信号应为灵敏度参考水平3 dB以上。

带外模块

带外抑制(或排斥)的衡量标准应为超过灵敏度参考水平3 dB的有用信号。干扰信号应为连续波信号。BER应≤ 0.1%。

交互调变特征

下列情况应符合灵敏度参考性能,BER = 0.1%:

1、有用信号频率应为f0,功率水平应比灵敏度参考水平高出6 dB

2、静态正弦波信号的频率应为f1,功率水平为–39 dBm

3、蓝牙调制信号(定义见43页第4.1.7节)频率应为f2,功率水平为-39 dBm

增强数据率

EDR实际灵敏度水平

当输入水平达到0.01%的原始位元错误率(BER)时则定义了实际灵敏度水平。蓝牙π/4-DQPSK及8DPSK增强数据率接收器的要求应为实际灵敏度为–70 dBm或以上。接收器应实现较符合增强数据率发射器规格的任何蓝牙发射器低70 dBm的灵敏度水平。

EDR BER平坦性能

接收器在较灵敏度参考水平高出10 dB时的BER应少于0.001%。

干扰性能

同频以及临近的1 MHz和2 MHz信道的干扰性能的衡量标准应为超过灵敏度参考水平10 dB的有用信号。就所有其它频率而言,有用信号应较灵敏度参考水平高出3 dB。

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