
藍牙的無線電結構
- 分類:技術專題
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- 發佈時間:2018-02-01 00:00
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藍牙的無線電結構
範圍
藍牙設備所用波段是無需認可的2.4 GHz ISM(工業、科研和醫療)波段。跳頻收發器用於對抗干擾及信號衰減。
定義了兩種調製模式。強制模式被稱為基本速率,使用一個成型的二進制FM調製從而將收發器的複雜程度降至最低。可選模式被稱為增強數據率,使用PSK調製並存在兩個變量:π/4-DQPSK和8DPSK。所有調製程序的符號率是1 Ms/s。就總空中傳輸數據率而言,基本速率為1 Mbps,使用π/4-DQPSK的增強數據率為2 Mbps,而使用8DPSK的增強數據率為3 Mbps。
就全雙工傳輸而言,兩種模式均使用時分雙工(TDD)程序。該規格定義了基本速率及增強數據率模式的藍牙射頻要求。
頻帶和信道安排
藍牙系統所使用的波段為2.4 GHz ISM波段。其頻帶是2400 - 2483.5 MHz
79個射頻信道按0-78排序,並於2402 GHz開始以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. * 最大功率設置下的最低輸出功率。
** 建議使用較低功率限制Pmin<-30dBm,但並非強制使用,但可以根據應用需要選擇。
一類功率設備實施功率控制。功率控制用於限制超過4 dBm以上的傳輸功率。 +4 dBm以下的功率控制能力為可選,並可用於優化能耗以及整體干擾水平。
擁有功率控制功能的設備優化了帶有LMP指令的物理鏈路中的輸出功率(見鏈路管理器協議)。該功能乃通過測量接收信號強度指示(RSSI)而實現,並於傳輸功率應增大或減少(如可能)的情況下進行報告。
調製特徵
調製乃帶有帶寬位週期產品的高斯頻移鍵控(GFSK),BT=0.5。
雜散輻射
帶內雜散輻射的衡量標準應為在一個射頻信道傳輸並於第二個射頻信道接收的跳頻無線電;這就意味著合成器能夠改變接收和傳輸之間的射頻信道,但保證回到同一個傳輸射頻信道。該文檔中並無有關ISM波段之外的雜散輻射的參考;設備製造商需遵循產品目標市場所在國家的規定。
無線電頻率容差
傳輸初始中心頻率應處於從Fc開始±75 kHz之間。
增強數據率
增強數據率模式的一個主要特徵是調製程序在數據包內被改變。接入代碼和數據包報頭(定義見基帶規格表6.1)以1 Mbps GFSK調製程序傳輸,然而後續同步序列、有效負載以及尾隨序列均使用增強數據率PSK調製程序傳輸。
EDR調製特徵
接入代碼和數據包報頭傳輸過程中使用基本速率GFSK調製程序。在同步序列、有效負載以及尾隨序列的傳輸過程中,使用的是數據率為2 Mbps(或可選3 Mbps)的PSK類型的調製。
接收器特徵
靈敏度水平
當輸入水平達到0.1%的原始位元錯誤率(BER)時則定義了實際靈敏度水平。接收器的靈敏度應低於或等於任何藍牙發射器的–70 dBm。
干擾性能
同頻以及臨近的1 MHz和2 MHz頻率的干擾性能的衡量標準應為超過靈敏度參考水平10 dB的有用信號。對所有其它射頻信道的干擾性能而言,有用信號應為靈敏度參考水平3 dB以上。
帶外模塊
帶外抑制(或排斥)的衡量標準應為超過靈敏度參考水平3 dB的有用信號。干擾信號應為連續波信號。 BER應≤ 0.1%。
交互調變特徵
下列情況應符合靈敏度參考性能,BER = 0.1%:
1、有用信號頻率應為f0,功率水平應比靈敏度參考水平高出6 dB
2、靜態正弦波信號的頻率應為f1,功率水平為–39 dBm
3、藍牙調製信號(定義見43頁第4.1.7節)頻率應為f2,功率水平為-39 dBm
增強數據率
EDR實際靈敏度水平
當輸入水平達到0.01%的原始位元錯誤率(BER)時則定義了實際靈敏度水平。藍牙π/4-DQPSK及8DPSK增強數據率接收器的要求應為實際靈敏度為–70 dBm或以上。接收器應實現較符合增強數據率發射器規格的任何藍牙發射器低70 dBm的靈敏度水平。
EDR BER平坦性能
接收器在較靈敏度參考水平高出10 dB時的BER應少於0.001%。
干擾性能
同頻以及臨近的1 MHz和2 MHz信道的干擾性能的衡量標準應為超過靈敏度參考水平10 dB的有用信號。就所有其它頻率而言,有用信號應較靈敏度參考水平高出3 dB。