Bluetooth® Low Energy (LE)

Bluetooth® LE 概述

Bluetooth® LE 是一种自适应跳频(AFH) 扩频系统，在全球可用的 2.4 GHz ISM 频段中运行。该技术采用高斯频移键控(GFSK) 调制，符号率为 1 或 2 Msym/s（LE 1M、LE 2M）。这种跳频机制跨越 37 个通用射频信道，确保稳定、高效的通信。

针对扩展范围应用，Bluetooth® 5.0 引入了 LE 编码信道并结合 LE 2M。这些信道提供两种可选的编码方案：S=8，其中八个符号代表单个比特；S=2，其中两个符号代表单个比特。S=8 方案专门应用于 LE 编码信道的报头部分。

除了支持通过主广播信道和辅助广播信道进行广播通信外，Bluetooth® LE 还支持异步通信链路 (ACL)。这些链路旨在控制信令和实现最佳流量。此外，Bluetooth® LE 还引入了连接的同步流 (CIS) 和广播同步流 (BIS)，这两种同步流均专门用于 LE 音频应用。

Bluetooth® LE 测试 - 物理层

整体通信性能会受到许多重要因素的影响：

• 天线设计
• 电源
• 与其他无线通信芯片的共存，例如 LTE 和 WLAN
• 成品外壳

在设计期间和之后，需要执行多方位测试，确保发射信息准确无误，并实现预期的性能。

Bluetooth® LE 设备能够采用多种射频测试方法。其中一种方法是利用供应商的特定控制接口，这种接口通常用于研究、开发和生产中的全自动测试。

针对 Bluetooth® LE 设备的一致性测试，蓝牙技术联盟（Bluetooth® Special Interest Group，简称 SIG）规定了标准化的直接测试模式(DTM)。这种模式可用于测试 Bluetooth® LE 发射机和接收机，还可以通过专用的有线测试接口进行控制。

直接测试模式需要使用被测实现 (IUT) 的电缆连接器来控制测试。相应规范规定了两种方案，一种是通过 USB 或 RS232 连接到 IUT 的主控制接口 (HCI)，另一种是和 IUT 建立专用的 2 线 UART 连接。这种测试设置确保可靠安全地控制 IUT。

Bluetooth® LE 物理层测试通常包括：

• 发射机测试，例如测试发射功率、功率密度频谱、杂散发射和调制精度
• 接收机测试，例如评估灵敏度和阻塞性能
• 引入新功能，例如测向

业界正在尝试通过各种方法对 Bluetooth® LE 设备进行空口 (OTA) 测试，而这些设备通常没有有线连接。罗德与施瓦茨为此提供两种测试方案：

• 利用主广播信道进行 RX 和 TX 测量
• 采用标准的 Bluetooth® LE 连接进行测试，这尤其适用于评估应用性能，例如音/视频流或数据传输应用

我们还开发了专用的测试解决方案，能够进一步增强 Bluetooth® 信道的测试能力。这种解决方案支持类似于 DTM 的控制测试方法，并利用经过调整的 Bluetooth® 链路层协议，而 Bluetooth® SIG 将在后续规范中支持这种方法。