蓝牙跳频算法.
蓝牙无线测试方法和指标
蓝牙无线测试方法和指标蓝牙无线测试配置包括一台测试仪和被测设备（EUT, Equipment Under Test），其中测试仪作为主单元，EUT作为从单元。
两者之间可以通过射频电缆相连也可以通过天线经空中传输相连。
测试仪发送LMP指令，激活EUT进入测试模式，并对测试仪与EUT之间的蓝牙链路的一些参数进行配置。
如测试方式是环回还是发送方式，是否需要进行跳频，分组是单时隙分组还是多时隙分组，分组的净菏是PN9，还是00001111、01010101。
测试模式是一个特殊的状态，出于安全的考虑，EUT 必须首先设为“Enable”状态，然后才能空中激活进入测试模式。
1.1发信机测试（1）输出功率测试仪对初始状态设置如下：链路为跳频，EUT置为环回（Loop back）。
测试仪发射净荷为PN9，分组类型为所支持的最大长度的分组，EUT对测试仪发出的分组解码，并使用相同的分组类型以其最大输出功率将净荷回送给测试仪。
测试仪在低、中、高三个频点，对整个突发范围内测量峰值功率和平均功率。
规范要求峰值功率和平均功率各小于23dBm和20dBm，并且满足以下要求：如果EUT的功率等级为1，平均功率> 0dBm；如果EUT的功率等级为2，-6dBm<平均功率<4dBm；如果EUT的功率等级为3，平均功率<0dBm。
（2）功率密度初始状态同（1），测试仪通过扫频，在240MHz频带范围内找到对应最大功率的频点，然后以此频点进行时域扫描（扫描时间为1分钟），测出最大值，要求小于20dBm/100kHz。
（3）功率控制初始状态为环回，非跳频。
EUT分别工作在低、中、高三个频点，回送调制信号为PN9的DH1分组。
测试仪通过LMP信令控制EUT输出功率，并测试功率控制步长的范围，规范要求在2dB 和8dB之间。
（4）频率范围初始状态同（3），测试仪对EUT回送的净荷为PN9的DH5分组扫频测量。
当EUT工作在最低频点时，测试仪找到功率密度下降为-80dBm/Hz时的频点fL；当EUT工作在最高频点时，测试仪找到功率密度下降为-80dBm/Hz时的频点fH。
蓝牙技术参数标准
蓝牙技术参数标准
蓝牙技术参数标准主要包括以下几个方面：
1. 蓝牙频段：蓝牙技术主要使用 ISM（工业、科学和医学）频段，具体为.5MHz。
2. 蓝牙速率：蓝牙传输速率最高可达1Mbit/s，采用时分全双工通信方式。
其中，符号率有两种，分别为1M/s的基础速率和2M/s的增强速率。
具体调制方式也有所不同，基础速率采用GFSK调制，而增强速率则采用pi/4 DQPSK和8DPSK调制，分别达到3Mbit/s。
3. 跳频技术：蓝牙采用跳频扩谱技术，跳频速率为1600次/秒，以主动避免干扰。
此外，还采用自适应跳频技术（AFH），即根据信道环境进行跳频的伪随机序列选择。
4. 通信距离：蓝牙的通信距离约为10米，但可通过配置功率放大器来增加通信距离。
5. 数据和语音传输：蓝牙支持语音、数据和视频传输，每个语音通道支持64kbit/s的同步语音，异步通道支持的最大速率为721kbit/s、反向应答速率为/s的非对称连接，或者/s的对称连接。
此外，还支持一个异步数据通道，或者3个并发的同步语音通道，或者一个同时传送异步数据和同步语音的通道。
以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅蓝牙技术相关书籍或咨询专业人士。
蓝牙技术术语解析
蓝牙技术术语解析1. Access Code每个基带的信息包，其开始部分是访问码，访问码可以是如下三种类型之一：CAC，DAC 和IAC。
CAC包括preamble, sync word 和trailer位，其总长为72位。
一旦作为不带包头（packet header）的自包含信息传输时， DAC和IAC就不包括trailer位，其长度达到68位。
2. ACLAsynchronousConnectionless Link 异步链路，蓝牙系统中定义的两种数据链路之一。
这是个在LMP level上创建的两种设备之间的异步链接（分组交换）连接。
这种类型的链接主要用来发送ACL （异步链路）包。
另外一种数据链接类型是SCO。
3. Channel (hopping) sequence信道跳频序列，这是个由79种频率组成的伪随机序列(对于23MHz system 系统来说，是23种)，使用微微网中主设备的蓝牙设备地址（BD_ADDR），可以计算出这些频率。
序列的的相位可以通过对主设备的时钟的预测计算出来。
信道跳频序列周期很长，在短时间内不会出现重复。
在短时间内，跳频均匀分布在79MHz的范围内。
4. connectable device可连接设备，在允许范围内的蓝牙设备，可以响应寻呼信息，并且建立连接。
5. Device Discovery设备发现。
一种请求和接收蓝牙地址，时钟，设备类别等的机制。
6. Frequency Hopping (Selection)跳频选择。
蓝牙的特点就是能够高速跳频。
定义了10种不同的跳频序列，, 5 种是针对79 MHz range/79 跳频系统，另外5种是针对23 MHz range/23跳频系统，不同范围的跳频序列的区别仅仅在于频率范围79MHz / 23MHz，以及段长：32 hops(79MHz system) / 16hops(23MHz system)。
跳频序列包括寻呼序列（page sequence）和寻呼响应序列（page response sequence），这些都用在寻呼过程中（page procedure）。
蓝牙详解
Bluetooth协议一、射频及基带部分Bluetooth设备工作在2.4GHz的ISM（Industrial，Science and Medicine）频段，在北美和欧洲为2400~2483.5MHz，使用79个频道，载频为2402+kMHz（k=0，1…，22）。
无论是79个频道还是23个频道，频道间隔均为1MHz，采用时分双工（TDD，TimeDivision Duplex）方式。
调制方式为BT=0.5的GFSK，调制指数为0.28~0.35，最大发射功率分为三个等级，分别是：100mW（20dBm），2.5mW （4dBm）和1mW（0dBm），在4~20dBm范围内要求采用功率控制，因此，Bluetooth 设备间的有效通信距离大约为10~100米。
Bluetooth的基带符号速率为1Mb/s，采用数据包的形式按时隙传送，每时隙长0.625ūs，不排除将来采用更高的符号速率。
Bluetooth系统支持实时的同步面向连接传输和非实时的异步面向非连接传输，分别成为SCO链路（Synchronous Ccnnection-Oriented Link）和ACL链路（Asynchronous Connection-Less Link），前者只要传送语音等实时性强的信息，在规定的时隙传输，后者则以数据为主，可在任意时隙传输。
但当ACL传输占用SCO的预留时隙，一旦系统需要SCO传输，ACL则自动让出这些时隙以保证SCO的实时性。
数据包被分成3大类：链路控制包、SCO包和ACL包。
已定义了4钟链路控制数据包，后两者最多可分别定义12种，目前已定义了4种和7种，即共定义了15种。
大多数数据包只占用1个时隙，但有些包占用3个或5个时隙。
Bluetooth支持64kb/s的实时语音传输和各种速率的数据传输，语音编码采用对数PCM或连续可变斜率增量调制（CVSD，Continuous Variable Slope Delta Modulation）。
蓝牙底层之BaseBand层学习总结
蓝牙Baseband学习笔记目录：概述物理信道物理连接逻辑传输逻辑连接数据包比特流加工链路控制器音频处理一、概念描述蓝牙时钟：Bluetooth Clock蓝牙设备地址：Bluetooth Device Addressing这里需要介绍下蓝牙时钟：二、物理信道物理发射功率在2.402GHz到2.480GHz之间，有79个信道。
在连接状态、同步扫描状态和同步队列状态最大调频速率为1600跳/S;在请求和寻呼状态中最大调频速率为3200跳/S。
跳频序列是双方约定的一组伪随机数。
定义的5中信道：•basic piconet physical channel 在连接状态默认使用•adapted piconet physical channel 修改过的piconet连接使用•page scan physical channel•inquiry scan physical channel•synchronization scan physical channel第一二种用于基础和改变后的piconet连接第三种寻呼扫描信道用于扫描连接设备。
第四种请求扫描信道使用Native时钟第五种同步扫描信道用于设备接收同步队列包主从设备的定义是在两个建立连接的设备之间有意义。
蓝牙管理中搜索周围设备(device discovery)，会进行page scan；page scan其实是不停的进行多次inquiry scan，知道外部某个条件才中断。
page scan中两次inquiry scan间隔一般是30S。
三、物理连接一个物理连接代表设备间的基带连接。
一个物理连接总是和一个确定的物理信道关联。
物理连接用共同的属性：在物理连接上申请逻辑传输。
•Power control•Link supervision•Encryption•Channel quality-driven data rate change•Multi-slot packet control四、逻辑传输主从设备之间不同的逻辑传输可能被确立，定义了六种逻辑传输•Synchronous Connection-Oriented (SCO) logical transport•Extended Synchronous Connection-Oriented (eSCO) logical transport •Asynchronous Connection-Oriented (ACL) logical transport•Active Slave Broadcast (ASB) logical transport•Parked Slave Broadcast (PSB) logical transport•Connectionless Slave Broadcast (CSB) logical transport.SCO：用于有时限的信息例如声音或者一般的同步数据。
蓝牙跳频算法及性能分析
眉圈
蓝牙跳 频 算 法及 性 能分 析
文 Ｏ 汪振 飞 刘 军 （ 警工 程 学院 西安 ） 武
择顺 序 构 成 。 一 次加 法 操 作 仅 在该 阶 段 上 加一个 常数 ，并对 ３２求模 。对于呼 口ｑ 跳 频 序 列 ，一 次 加 法运 算 是 多 余 的 ， 因为 它 仅 在 本频 段 内 改 变 状 态 。 在 ｘＯＲ 操作 中 ，如果 用 ｚ／来表示 一 不一样 。 次 加法 运算 的输 出 ，则 ｚ’的四个 ＬＳ 分 Ｂ ２ ９作模 ２的异或运算 ，输 验结果说明其性能。 跳 频 选 择 方案 由两 部 分 组 成 ：选择 一 别与地 址位 Ａ２ 一ｌ 、Ｚ２、Ｚ３。排列操 作是该 关键 词 ：蓝 牙技 术 ；跳 频 ；跳 频序 列 个 序 列 ；在跳 频 频 率 上 映 射 该 序 列 。跳 频 出分别为 Ｚ０、Ｚｌ 算 法的 核心 ，对 于 ７９跳 系统包 含从输 入 ５ 于 上 世纪 末 诞 生蓝 牙技 术 ， 目前 已经 选择 方 案 的一 般 框 图如 图 ｌ所 示 ： 到 输 出 ５ 的切 换 ，期 间 采 用 由控制 字 控 制 被 广 泛 应 用于 短 距 离 无线 传 输 领 域 ，并 且 蝶 型 运 算 的操 作方 式 。 走 进 了我 们 的 日常 生 活 中 ，如 笔 记 本 电 脑 三 ， 蓝 牙 跳 频 算 法 性 能 分 析 连 接 、移 动电话 和智能 家电等 。蓝 牙使用 的 下面 以 ７ ９ 跳 系统 的 信道 跳 频 序列 为 是 ２， ４Ｇ 通用无线频带 ，作 为一种无线通信 例 来 进 行 分 析 。 这 时 各 输 入 信 号 的 取 值 技 术 ，它 的安全 一直 是 个令 人 关注 的 问题 。 为 ： 与 其 他 网络 技 术 一 样 ，蓝 牙 网络 也 在 安全 Ｘ — ＣＬＫ６ ２； 性 方面 也面 临 着各 种威 胁 ，如假 冒、窃 取 、 图 ｌ跳频 选择 方案 的一般 框 图 Ａ — Ａ ２７— ２ ・ＣＬＫ ２ — ２ｌ： ３ ５ 非 授 权访 问 、信 息丢 失 和 损害 、伪造 等 。 从输 入 到 特 定 的 跳频 序列 映 射 在选 择 Ｂ— Ａ２ ｌ ２ ９； 框 内完 成 。基 本 上 ，输 入 是 本地 时 钟 和 当 蓝 牙 安 全 体 系 Ｃ— —Ａ ８， ６， ４， ２， ０ ・ＣＬＫ２０ ｌ ６； 蓝 牙 安 全 体 系结 构 的 主要 特 点是 开 放 前地 址。在连接状 态下 ，本地时钟（ ＣＬＫＮ） Ｄ—Ａ ｌ ８一ｌ ・ＣＬＫ ｌ ７； ０ ５ 性 和 灵 活性 ，蓝牙 提 供 短 距 离 对 等 层之 间 由一个 与主时钟 （ 相等 的补 偿进行 修 Ｃ ＬＫ） Ｅ — Ａ Ｉ ｌｌ ９， ５， ｌ： ３， ， ７， ３， 的 通 信 。蓝 牙 技 术采 用 数 据 加 密 和使 用 者 改 。其中 ，只能使 用时钟 的 ２ ７位 ＭＳ Ｂ。而 Ｆ — ｌ Ｘ ＣＬＫ２７ ７ ６ ｍ ｏｄ ７９； 鉴 权 等措 施 以 保证 通 信 的 安 全性 。蓝 牙安 在 呼 叫 和查 询 子 状 态 下 ，将使 用时 钟 的 整 Ｙ ｌ— ＣＬＫ ｌｔ 全 体 系并 不 限 制应 用 层 的 安 全应 用程 序 可 个 ２ 。在呼 叫状 态下 ，本 地时钟 将被 修 ８位 Ｙ２ ２ －３ Ｘ ＣＬＫ ｌｔ 以 在 其 基 础上 实现 应 用级 的安 全 措 施 。 改为被叫单元对主单元的估计值。 其 中 “・”表示位异或 ，“ Ｋ６ ”表 ＣＬ —２ 蓝 牙 的安 全 体 系 结 构 中的 关 键 单元 为 地 址输 入 由 ２ ８位 组成 ，即整个 Ｌ Ａ Ｐ Ａ ２２一 安全 管 理部 分 ，其 主要 作 用如 下 ： （ 牙低地址 部 分） ｕ Ａ Ｐ（ 牙高 地址部 示 主单 元时钟 的第 ６位到 第 ２位 ，“ 蓝 和 蓝 ９ ２位到第 ｌ 。 ９位 （ ） 一 储存有关 业务和单 元的 安全信 息 ； 分 ） 的低 ４位 。在 连接状 态 中 ，可使 用主 单 ｌ ”表 示主单元 地址的第 ２ 本文取地址输入 Ａ＝ＯＸ３ ｌ ＢＢ８ ７６ Ａ，主 （ 二） 决定 允许 或拒 绝按 人 业 务 ； 元 地址 。在 呼 叫 子状 态下 使 用 呼 叫单 元 地 址 。而 当为查询子状 态时 ，将使 用和 ＧＩ 设备蓝 牙时钟的初始值为 ０ ０ ０ ０ ０ ， ＡＣ ｘ ０ ０ ０ ０ 通过 （ ） 应用 链 接前 实施 鉴 权 和加 密 ； 三 在 （四）初始 化设 置一 个 信任 关 系 ； （ 通用查询识另 码 ） 应的 ｕＡＰ ＬＡＰ． 出 Ⅱ 对 ／ 输 编 程 得 到 信 号跳 频 序 列 ， 记录 了一 个 时钟 周 期的 信道 跳频 频率 取值 ， 即 ２２７ 个连续 （ ） 始化找对和 向用户请 求 Ｐ Ｎ 码 。 则 构 成 一 个 伪 随 机 序 列 。 五 初 Ｉ 跳频 技 术 是 蓝 牙 系统 使 用 的 关键 技 术 （ ）对于 ７ 一 ９跳系统 ，选 择方案将选择 跳 频 频 率取 值 。 对这 些 数 据 进 行统 计 分 析 ，计 算 在每 之一 。对 应于 单 时 隙 分组 ，蓝 牙 的 跳 频 速 占用间隙为 ６ ＭＨｚ的 ３ ４ ２跳频 段，并以随机 率 为每秒 ｌ ００跳 ； 应于 多时隙分组 ，跳 次序访 问这些 跳频一次 。然后 ，选 择一 个不 个 频 隙上 出 现的 次 数 。统 计结 果 如表 ｌ 所 ６ 对 频 速 率 有 所 降 低 。 但在 建立 链 按 时 （包括 同的 ３ ２跳频 段 ，并依次类推。对于呼叫 、呼 不 。 表 ｌ 跳 跳 频频 率 出现 次 数 统计 寻呼 和查 询） 别提高为 每秒 ３２ 特 ０跳 。使 ０ 叫扫描 和呼 叫应答 子状 态 ，将 使用 同一 ３ ２ 用这 样 高 的跳 频 速 率 ，蓝 牙 系统 具 有 足够 跳频 段（ 该 段 ｆ Ｉ Ｉ９ ９ ９ ６ ８ ５ ｉ ５ ｊ ９８ ６ ６ ９ ０ ３ ０ ｛ ９８ ９ ６ ５ ４ ５ ｊ９ ９ ９ ６ ８ ５ Ｏ Ｉ９ ９ ￣ ６ ８ ５） 高 的 抗 干 扰 能 力和 安 全 性 。 由地 址 进 行 选 ｌ ｌ９ ９ ｑ ６ ８ ５ ｉ “ ｛ ９８ ５ ６ ９ ９ ３ ｊ ９５ Ｉ９８ ９ ６ ４ “ ｌ９ ９ ９ ６ ８ ５ ６ ｊ ｌ９ ９９ ６ ８５ 在蓝 牙 规 范 中 ，除 了本 身 确 定 了蓝 牙 择 ， 不 同 单 元 ｉ９ ９ ９ ６ ８ ５ Ｉ ７ ｛ ９８ ５ ＾ ９ ９ ３ ２ ｌ ９ ９５ ６ ８ ４ ７ ｌ０ ９ ０ ６ ８ ５ ６２ ｉ９ ９ ６ ８ 技 术 的跳 频 特 征 外 ，还 定 义 了三 种 安全 模 将 具 有 不 同 呼 ３ Ｉ ） Ｓ Ｓ ９ ｌ ８ ｊ９ ９ ９ ６ ８ ５ ３ ３ ｉ ９８ ８ ６ ９５ ４ Ｓ ｉ ９ ５ ６ ８ ８ ６ ３ ｛ ９ ９ ６ ８ ５９ 式 ： 出频 段） 。 ４ ｛９ ９０ ６ ８ ５ ｌ ９ ｛９ ０ ９ ６ ８ ５ ３ ４ ｊ ８ Ｓ 『 ９５ ４９ ｊ０ ９ Ｓ ８ ５ ６ ６ ４ ｉ ９ ｑ ＾ Ｓ ＳＳ 模式 ｌ：非安全 。用 在无 安全 要求 的设 （ ）２ 二 ３跳 ｌ ９ ９５ ６ ８ ９ ２ ０ ｌｔ ９ ９ ） Ｓ ６ Ｓ ｉ ９８ ６ ９ Ｒ ５ ０ ｛９ ９ ８ ６ ８ ５ ６ ５ ｉ ９０ ６ ８ ５８ 备 中 。它 不 受 链路 层安 全 功 能 的鉴 权 ，适 系统 跳 频选 择 合接 人 非 敏 感信 息 数 据 库 。 自动 交换 名 片 内核框 图与 ７９ ６ Ｉ９９ ９ ６ ８５ ２ ｌ ｌ９ ９ ９ ８ ５ ６ ３ ６ ｌ ９８ ８ ０５ ６９ 就是 非 安 全数 据 传 输 的 一 个 典 型 例 子 。 跳 系 统 基 本相 ｉ９￣ ９ ６ ８； ＇ ５ ２ ｌｌ ０９ ｆｊ ５ ８ ｊ ７ ｌ ９ Ｓ ｛ ９８ ５ １９ ９ ８ ６ ８ ５ ６７ ｉ９ ５ ６ ８９ ８ 模式 ２： 务层安 全 。允许 通用 接人过 同 ，只是 各 模 业 Ｓ ｌ９ ９ ｑ ６８５ ２ ３ ｉ９ ９９ ６ ８ ５ ３ ８ ｛ ９８ ５ ６ ９ ｌ９ ９ ８ ６ ８ ５ ６８ ｌ ８ ８ ６９ 程 ，尤 其 针 对平 行 运 行 的具 有 不 同安 全 要 块 输 入信 号 线 ｑ ｉ９ ９ ９ ０ ８ ５ ２ ４ ｌ ９ ９５ ８ ９ ６ ３ ９ ｌ９ ９ ８ ６ ８ ５ ５ ４ ｝９ ９ Ｓ ６ ８ ５ ６ ９ ｊ ９ ８雌 ８ ６ 求的应用。 的 位 数 以 及 末 ｛ ０ ｉ９ ９ ６ ｓ ５ １ ｌ ‘ ９Ｓ ６ ８ ９ ４ ０ ｊ，８ ５ ￣ ９ ８ ９ ５ ５ ｊ９ ９ Ｓ ８ ５ ６ ７ ０ ｝ ８ ５ ６９ ９ Ｓ 模式 ３： 链路 层安 全。链 路管 理器在 链 尾 存 储 单 元 的 ｉ ｉ ｌ９ ９ ９ ６ ５ ５ ２ ６ ｉ ９ ｑＹ ６ Ｓ ９ ４ ｌ ｊ’８ ５ ｛） ０ ８ Ｉ ５ ６ ｝ ９ ９５ ６ ８ Ｓ ７ｌ ｌ０ ９ ８ ６ ８ ５ 接 开 始 时 对所 有 应 用 实施 一 个 通 用 安 全措 个 数等 略 有 差 ｊ ２ ｊ９ ９ ９ ６ ８ ５ ２ ７ ｊ ９８ ０ ６ ９５ ４ ２ ｌ９ ０ ８ ６ ８ ５ Ｓ ｊ ９ ９５ ６ ８ ８ ７ ２ ｉ９ ９ Ｓ ６ ８ ５ 施 。 异 ， 因此 使 用 ｌ ３ ｌ９ ９ （ ６ ８ ６１ ２ ｌ ９８ ５ ��
蓝牙跳频算法.
蓝牙跳频算法1. 引言“蓝牙”，英文名称为“Bluetooth”，是一种开放性短距离无线通信技术标准。
其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。
它同IEEE802.11b一样，使用2.4GHz ISM（即：工业、科学、医学）频段。
跳频是蓝牙的关键技术，对应于单时隙分组，蓝牙的跳频速率为1600跳/秒；对应于多时隙分组，跳频速率有所降低；但在建立链接时则提高为3200跳/秒。
以2.45GHz为中心频率，来得到79个1MHz带宽的信道。
在发射带宽为1MHz时，其有效数据速率为721kbps。
蓝牙跳频技术，是实现蓝牙扩谱的关键技术。
由于2.4GHz ISM频段是对所有无线电系统都开放的频段，而蓝牙系统不是工作在该频段的第一个系统，大多数无线局域网、某些无绳电话以及某些军用或民用通信都在使用该频段，微波炉、高压钠灯的无线电波也在此频率范围之内，所以ISM频谱已变得相当拥挤而嘈杂，使用ISM频段的任何系统都会遇到干扰。
蓝牙技术通过使用扩频的方式，使得系统所传输的信号工作在一个很宽的频带上，传统的窄带干扰只能影响到扩频信号的一小部分，这就使得信号不容易受到电磁噪声和其他干扰信号的影响，从而更加稳定。
同时，蓝牙以跳频技术作为频率调制手段，如果在一个频道上遇到干扰，就可以迅速跳到可能没有干扰的另一个频道上工作；如果在一个频道传送的信号因受到干扰而出现了差错，就可以跳到另一个频道上重发，从而加强了信号的可靠性和安全性。
2. 蓝牙跳频算法跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说，“跳频”是一种用码序列进行多个频率频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。
从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。
蓝牙射频调变模式与测量
使用实时频谱仪实时采集无缝捕获信号时，三个条件(样点、帧和块)描述了存储的数据层级。时域采集的信号通过FFT变换转变到频域，当处理速度足够快时就可以做到实时处理。数据层级的最低层是样点，它代表着离散的时域数据点。帧由整数个连续样点组成，是可以应用快速傅里叶变换把时域数据转换到频域中的基本单位。在这一过程中，每个帧产生一个频域频谱。采集层级的最高层是块，它由不同时间内无缝捕获的许多相邻帧组成，。块长度(也称为采集长度)是一个连续采集表示的总时间。对块内部的所有帧，每个采集在时间上都是无缝的，但在块之间不是无缝的。 在实时频谱仪实时测量模式下，它无缝捕获每个块并存储在内存中。然后它使用DSP技术进行后期处理，分析信号的频率、时间和调制特点。显然，快速傅里叶变换是实时频谱分析仪的核心，可以认为这是一种新型的、快速扫描的频谱仪。
Hale Waihona Puke 4 数字调变模式 在蓝牙射频部分中，调变模式是关键性技术，直接决定通信系统的性能优劣。蓝牙v2.0采用两种新型的数字调变模式，大大地提升了蓝牙通信系统的质量。4.1 π／4-DQPSK和8DPSK的星座图 针对2 Mb／s传输速率而定义的第一种EDR调变模式为π／4旋转差分编码四相移相键控(π／4-DQPSK)。将图3左边星状图看成是两个彼此偏移45°的QPSK星状图的叠放，即相当于A、B方式。每个符号时间的符号相位，是从两个QPSK星状图中交替选择而来，因此，后续符号的相位差是±π／4和±3π／4四个角度中的一个。星状图的4个资料点造就了每个符号携带二个位元的传输速率，即它的资料速率是GFSK调变模式的两倍。 针对3 Mb／s传输而定义的第二种EDR调变模式为8相差分编码移相键控(8DPSK)，它提高资料速率的关键在于为每个符号增加4个星状图资料点，全部8个星状图资料点可达到每个符号发射三个位元的传输速率，即资料速率是GFSK调变模式的三倍。，A方式8DPSK。这种调变的优点是能用非相干解调模式，缺点是星状图资料点间的距离较小对杂讯有较高的灵敏度。
蓝牙测试标准
标题蓝牙测试项目和限值内容本文档描述了蓝牙模块的测试项目和限值，符合蓝牙标准1.2。
DIFFUSION作者审核VISAQUALITYLEVEL 1 LEVEL 2功能N.A 姓名日期VISASummary1介绍 (3)2蓝牙射频性能测试 (4)2.1发射功率 (4)2.2调制特性：频率偏移 (4)2.3初始载波频率容许量 (5)2.4灵敏度 (5)2.5灵敏度限值 (5)2.6阻塞 (6)3无线链路范围 (7)4协同工作能力 (7)4.1GSM通信下的蓝牙灵敏度 (7)4.2蓝牙通信下的GSM灵敏度限值 (7)5附录 (9)5.1测试条件 (9)5.1.1 常规测试条件 (9)5.1.2 极限测试条件 (9)1介绍在M5和E6项目中采用的蓝牙模块是菲利普的BGB204。
BGB204符合蓝牙协议1.2。
在M5和E6项目中，蓝牙模块支持class 2功率等级，并且不支持功率控制。
蓝牙模块的射频测试项目包括：射频性能测试无线链路范围测试协调工作能力测试蓝牙模块射频性能测试项目中的功率谱密度，输出功率谱的频率范围，邻道功率，载波频率漂移，载波干扰和交调性能测试并没有包括在本文档中。
菲利普对BGB204的这些性能进行了测试和质量控制，这些性能符合蓝牙协议1.2。
本文档中的射频性能测试包括了蓝牙模块的原理图和版图能够影响的射频测试项目。
参考文档：Core System Package Part A : Radio Frequency Test Suite Structure (TSS) and Test Purposes (TP)Specification 1.2 : Revision 1.2.3 Document n° 20.B.353/1.2.3测试设备：Rohde & Schwarz CMU200 option K53 (Bluetooth)2蓝牙射频性能测试蓝牙射频性能测试的所有测试项目都是在连接模式下进行的。
蓝牙 跳频 原理
蓝牙跳频原理蓝牙跳频原理是指蓝牙设备在进行无线通信时，使用一种特殊的跳频技术来避免与其他设备的干扰。
本文将详细介绍蓝牙跳频原理及其工作机制。
一、蓝牙跳频原理概述蓝牙跳频原理是蓝牙技术中最重要的一部分。
蓝牙设备通过在不同频段之间进行快速切换，以避免与其他设备的冲突和干扰。
跳频技术可以使蓝牙设备在通信过程中频繁改变工作频率，从而提高通信的可靠性和安全性。
二、蓝牙跳频工作机制蓝牙设备的跳频工作机制可以分为两个方面：跳频序列和跳频间隔。
1. 跳频序列蓝牙设备使用一种称为跳频序列的伪随机序列来确定频率的跳转顺序。
跳频序列是根据设备的唯一地址和时钟信息生成的，每个设备都有自己的跳频序列。
跳频序列的长度为79个频点，每个频点之间的间隔为1MHz。
蓝牙设备按照跳频序列的顺序在不同的频点上进行通信，从而避免与其他设备的干扰。
2. 跳频间隔蓝牙设备在通信过程中按照一定的时间间隔进行跳频。
跳频间隔是由蓝牙设备的主设备控制的，一般为625微秒。
主设备根据跳频间隔来确定设备在每个频点上通信的时间长度，以及在频点之间切换的时间。
三、蓝牙跳频的优势蓝牙跳频原理具有以下几个优势：1. 抗干扰能力强：由于跳频原理的应用，蓝牙设备可以在不同的频点上进行通信，从而避免了与其他设备的干扰。
即使在存在其他设备干扰的情况下，蓝牙设备也能够通过跳频技术保证通信的稳定性和可靠性。
2. 隐蔽性高：由于跳频原理的存在，蓝牙设备在通信过程中频繁改变工作频率，使得设备的通信行为更加隐蔽，难以被窃听或干扰。
3. 安全性高：跳频序列是根据设备的唯一地址和时钟信息生成的，每个设备都有自己的跳频序列。
这种跳频序列的生成算法具有一定的安全性，可以减少被非法设备攻击的风险。
四、蓝牙跳频的应用领域蓝牙跳频原理广泛应用于各种蓝牙设备中，包括蓝牙耳机、蓝牙音箱、蓝牙键盘、蓝牙鼠标等。
蓝牙跳频技术可以有效地提高这些设备的通信稳定性和安全性。
蓝牙跳频原理也被应用于无线传感器网络、工业自动化等领域。
蓝牙
蓝牙概述物理蓝牙系统有两种主要状态：待机（Standby）和联机（Connection）。
从待机状态向联机状态转变的过程中，有7个子状态：寻呼（Page）、寻呼扫描（Page Scan）、查询（Inquiry）、查询扫描（Inquiry Scan）、主响应（Master Response）、从响应（Slave Response）、查询响应（Inquiry Response）。
子状态是用来在匹克网中增加新的从单元的过渡状态。
蓝牙设备在通信连接状态下，有四种工作模式：激活（Active）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式。
激活（Active）模式是正常的工作状态，另外三种模式是为了节能所规定的低功耗模式，三种节能模式中，呼吸（Sniff）模式功耗最高，对于主设备响应最快，休眠（Park）模式功耗最低，对于主设备响应最慢。
要从一个状态转到另一个状态，要么使用蓝牙链接管理器命令，要么使用链接控制器的内部命令（像来自于相关器或超时信号的激发信号）。
蓝牙各种子状态可以相互转换，在待机模式下，如果设备有数据传输的需求，可以有2 种方式进入连接模式。
第一：如果主设备知道从设备的蓝牙地址，可以采用直接寻呼的方式进入连接状态。
第二：这个主设备不知道从设备的地址，通过查询来获得从设备的蓝牙地址，再进行寻呼，进入连接状态。
也可以从连接状态进入各种低功耗模式。
下面为蓝牙链接控制器状态图：蓝牙网络建立在微微网建立之前，所有设备都处于就绪(STANDBY)状态。
在该状态下，未连接的设备每隔1.28 秒监听一次消息，设备一旦被唤醒，就在预先设定的32 个跳频频率上监听信息。
跳频数目因地区而异，但32 个跳频频率为绝大多数国家所采用。
连接进程由主设备初始化。
如果一个设备的地址已知，就采用页信息(Page message)建立连接；如果地址未知，就采用紧随页信息的查询信息(Inquiry message)建立连接。
蓝牙数据传输结构
数据传输结构Bluetooth®数据传输系统实施分层结构。
蓝牙系统的描述中说明了蓝牙核心传输层级（包括L2CAP信道）。
所有蓝牙运行方式遵循相同的通用传输结构。
基于效率和传统理由，蓝牙传输结构包括逻辑层的级次划分，这与逻辑链路和逻辑传输存在明显区分。
此级次划分提供了有关逻辑链路的一般和通俗易懂的概念，逻辑链路为两个或以上设备提供独立传输。
基于遗留行为理由，逻辑传输分层需要描述部分逻辑链路类型相互依赖的关系。
蓝牙1.1版规格规定ACL和SCO链路为物理链路。
除增加延伸SCO (eSCO) 和日后扩展外，将这两个链路视为逻辑传输类型较为理想，这能更准确地概述它们的用途。
但是，这两个链路并不如想象的那么独立，因为它们共享资源，如LT_ADDR和确认/重复请求（ARQ）方案。
此结构无法以单一传输层代表这些逻辑传输。
其它逻辑传输层在一定程度上说明了这种行为。
核心流量承载器蓝牙核心系统为服务协议和应用数据传输提供多个标准的流量承载器。
逻辑链路的命名采用相关逻辑传输的名称和表明所传输数据类型的后缀：C用于运载LMP信息的控制链路，U用于运载用户数据（L2CAP PDU）的L2CAP链路，而S用于运载无格式同步或等时数据的串流链路。
在不会引起歧义的情况下，逻辑链路的后缀通常会被删除，因此，默认ACL逻辑传输可用来表示ACL-C逻辑链路（在谈到LMP协议时）或ACL-U逻辑链路（在讨论L2CAP层的情况下）。
应用流量类型映射至蓝牙核心流量承载器基于流量特征与承载器特征的映射。
建议使用这些映射，因为它们提供了传送带有给定特征的数据最自然和最具效率的方式。
应用或蓝牙核心系统实施可选择使用不同的流量承载器或不同的映射实现类似的结果。
例如，在仅有一个从设备的微微网中，主设备传送L2CAP广播时可选择借助ACL-U逻辑链路，而非通过ASB-U 或PSB-U逻辑链路。
如果物理信道质量并未降低过多，这将提高带宽方面的效率。
蓝牙跳频技术的基本原理
蓝牙跳频技术的基本原理一、引言蓝牙技术是一种无线通信技术，它的优点是无需线缆连接，方便快捷。
但是，由于蓝牙通信频段较窄，在多设备同时使用时易出现干扰和冲突。
为了解决这些问题，蓝牙跳频技术应运而生。
二、蓝牙跳频技术的概念蓝牙跳频技术是指在特定的频段内，通过改变通信频率来避免干扰和冲突的一种无线通信技术。
具体来说，它将传输数据的频率分为多个子频带，并在不同子频带之间进行切换。
三、蓝牙跳频技术的基本原理1. 蓝牙跳频序列蓝牙跳频序列是指用于确定通信时刻和通信频率的一组数字序列。
每个设备都有自己独特的跳频序列，并且这些序列必须事先协商好才能进行通信。
2. 频道切换在使用蓝牙跳频技术进行通信时，发送方和接收方需要在不同子频带之间进行切换。
具体来说，当发送方发送数据时，它会在当前子频带上发送数据，然后在跳频序列中切换到下一个子频带。
接收方也会按照相同的跳频序列进行切换。
3. 跳频周期蓝牙跳频技术的跳频周期是指从一个子频带到另一个子频带的时间间隔。
根据蓝牙标准规定，蓝牙跳频技术的跳频周期为625微秒。
4. 频率偏移由于各个设备的时钟精度不同，所以在进行通信时可能会出现时钟偏差。
为了解决这个问题，蓝牙跳频技术引入了一种称为“自适应调整”（Adaptive Frequency Hopping）的机制。
具体来说，当发现通信中存在时钟偏差时，设备会通过微调自身的通信频率来进行校正。
四、蓝牙跳频技术的优点1. 抗干扰性能强由于采用了跳频技术，在多设备同时使用时可以避免干扰和冲突。
2. 保密性好由于采用了不同的跳频序列，使得通信过程中更加安全可靠。
3. 可靠性高由于采用了自适应调整机制，使得通信过程中不会出现时钟偏差，从而保证了通信的可靠性。
五、总结蓝牙跳频技术是一种有效的无线通信技术，它通过分频和跳频的方式来避免干扰和冲突。
在实际应用中，蓝牙跳频技术已经被广泛应用于各种无线设备中，如手机、平板电脑、耳机等。
蓝牙无线测试方法和指标
蓝牙无线测试方法和指标蓝牙无线测试配置包括一台测试仪和被测设备（EUT, Equipment Under Test），其中测试仪作为主单元，EUT作为从单元。
两者之间可以通过射频电缆相连也可以通过天线经空中传输相连。
测试仪发送LMP指令，激活EUT进入测试模式，并对测试仪与EUT之间的蓝牙链路的一些参数进行配置。
如测试方式是环回还是发送方式，是否需要进行跳频，分组是单时隙分组还是多时隙分组，分组的净菏是PN9，还是00001111、01010101。
测试模式是一个特殊的状态，出于安全的考虑，EUT必须首先设为“Ena b le”状态，然后才能空中激活进入测试模式。
1.1发信机测试（1）输出功率测试仪对初始状态设置如下：链路为跳频，EUT置为环回（Loop back）。
测试仪发射净荷为PN9，分组类型为所支持的最大长度的分组，EUT对测试仪发出的分组解码，并使用相同的分组类型以其最大输出功率将净荷回送给测试仪。
测试仪在低、中、高三个频点，对整个突发范围内测量峰值功率和平均功率。
规范要求峰值功率和平均功率各小于23dBm和20dBm，并且满足以下要求：如果EUT的功率等级为1，平均功率> 0dBm；如果EUT的功率等级为2，-6dBm<平均功率<4dBm；如果EUT的功率等级为3，平均功率<0dBm。
（2）功率密度初始状态同（1），测试仪通过扫频，在240MHz频带范围内找到对应最大功率的频点，然后以此频点进行时域扫描（扫描时间为1分钟），测出最大值，要求小于20dBm/100kHz。
（3）功率控制初始状态为环回，非跳频。
EUT分别工作在低、中、高三个频点，回送调制信号为PN9的DH1分组。
测试仪通过LMP信令控制EUT输出功率，并测试功率控制步长的范围，规范要求在2dB和8dB之间。
（4）频率范围初始状态同（3），测试仪对EUT回送的净荷为PN9的DH5分组扫频测量。
当EUT工作在最低频点时，测试仪找到功率密度下降为-80dBm/Hz时的频点fL；当EUT工作在最高频点时，测试仪找到功率密度下降为-80dBm/Hz时的频点fH。
一分钟读懂低功耗蓝牙连接数据包
一分钟读懂低功耗蓝牙连接数据包1.概述BLE 连接过程中有三个重要的数据包：SCAN_REQ, SCAN_RSP 和 CONNECT_REQ。
SCAN_REQ：扫描请求，由主设备（MASTER DEVICE）向从设备（SLAVE DEVICE）发出，目的是为了获得从设备的响应以得到更多的从设备广播数据信息（包括设备名字，或者服务UUID，及其它如厂家特定格式的信息（如硬件版本，软件版本号，设备系列号等等）SCAN_RSP: 从设备对就主设备发起的SCAN_REQ的响应，作为广播包的补充，从设备可以给主设备更多的广播数据，比如说，有些设备在广播包里面没有设备名字，这个时候就可以把设备名字放在这个包里面发给主设备CONNECT_REQ：主设备向从设备发出连接请求。
至此连接建立完成（从设备不会响应这个请求），如果从设备没有连接上面的问题的话，以后主从双方会开始相互交换有效数据（基于GAP,GATT及SMP协议）或者交换空包。
以下对这三个数据包进行详细解读2.关键字：Hollong BLE 侦听仪，低功耗蓝牙嗅探器, BLE 分析仪，BLE 数据抓取Keyword: Hollong BLE Sniffer, BLE Data Analyzer，BLE Capture3.抓取连接数据包的准备工作* 硬件：一个BLE设备（从设备）及对应的主设备（如智能手机里面的相关应用程序，或者通用BLE 工具软件）；一台HOLLONG BLE SNIFFER （Hollong BLE 侦听仪）* 软件：Hollong 蓝牙4.0/4.1 BLE协议监控分析仪软件4. SCAN_REQ 包1）完整包2) 存取地址（Access Address) 对于广播包，这是一个固定长度(4个字节）及固定内容（0x8e89bed6)的主从设备识别广播包的存取地址。
3) 头信息 (Header Info) 固定为2个字节：分解为16个位来使用位[0:3]：P广播包（PDU) 类型，总共有6个类型：PDU Typeb3b2b1b0 Packet Name0000 ADV_IND：可连接通用连接广播0001 ADV_DIRECT_IND：可连接定向连接（指定设备）广播0010 ADV_NONCONN_IND：不可连接通用广播0011 SCAN_REQ：扫描请求0100 SCAN_RSP：扫描响应0101 CONNECT_REQ：连接请求0110 ADV_SCAN_IND：可扫描通用广播0111-1111 Reserved位[4:5]：保留位[6]：RxAdd位[7]：TxAdd位[8:13]：广播数据长度（最大为37 字节）位[14:15]：保留4) 主设备地址5）从设备地址6）CRC4. SCAN_RSP 包1）存取地址定义同上2）头信息定义同上3）从设备地址固定6个字节的从设备地址（MAC ADDRESS)4）响应数据（广播数据）格式同广播数据格式（详见文“1分钟读懂低功耗蓝牙广播数据”），在这个包里面，数据为0（没有数据）5）CRC固定为3个字节5. CONNECT_REQ 包1）存取地址固定4个字节和内容（0x8e89bed6)的存取地址，BLE 芯片使用这个固定的地址作为广播通道的BLE数据接收。
如何避免2.4G频段各种无线设备的干扰
随着越来越多的公司生产使用2.4GHz频段的产品，设计人员必须处理来自其他信源的更多信号。
管理免许可频段的规定表明，您的设备必须考虑干扰问题。
设计人员如何使处于这种苛刻条件下的2.4GHz解决方案获得最大性能呢？产品往往在受控的实验室环境下工作得很好，但在现场却会由于受到其它2.4GHz解决方案的影响而使性能显著下降。
目前2.4GHz频段下存在Wi-Fi、蓝牙和ZigBee等不同标准，绝大多数产品是以标准制定者所提供的方法来实现，不过，通过控制协议，设计人员能通过一定的措施将其他信号源的干扰问题降至最低。
在本文中，我们将探讨2.4GHz无线系统中的各种干扰控制技术，并介绍如何运用低级工具实现2.4 GHz设计方案中的频率稳定性。
Wi-Fi跳频扩频(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)是两种免许可2.4GHz ISM频段中射频调制的方法。
蓝牙使用FHSS，而WirelessUSB、802.11b/g/a(也就是常说的Wi-Fi)和802.15.4(与上层网络层相结合时称作ZigBee)则使用DSSS。
所有这些技术都工作于全球通用的ISM频段(即2.400"2.483 GHz)(见图1)图1：工作在2.4GHz频段中无线系统的信号比较。
采用Wi-Fi的主要推动因素是数据吞吐量。
Wi-Fi通常用于计算机和本地局域网(LAN)的连接(并通过LAN间接连接到因特网上)。
目前大多数Wi-Fi设备为可每天充电的笔记本电脑或用市电供电的接入点，因此对供电问题并不敏感。
Wi-Fi使用DSSS技术，每个通道的带宽为22MHz，故允许同时采用三个均匀分布的通道而不会互相重叠。
每个Wi-Fi接入点使用的通道均需手动配置；Wi-Fi客户会搜索所有通道中的可用接入点。
802.11采用一种称为巴克(Barker)码的11位伪随机噪声(PN)码来对每一原始数据速率为1及2Mbps的信息位进行编码。
为实现更高的数据速率，802.11b 通过补码键控技术(CCK)将6个信息位编码为一个8码片符号。
蓝牙设备发现与同步（pageandpagescan详解）
蓝牙设备发现与同步（pageandpagescan详解）1. 蓝牙设备的发现和同步简介：蓝牙设备在建立连接以前，通过在固定的一个频段内选择跳频频率或由被查询的设备地址决定,迅速交换握手信息时间和地址,快速取得设备的时间和频率同步。
建立连接后,设备双方根据信道跳变序列改变频率,使跳频频率呈现随机特性。
蓝牙系统定义了种工作状态下的跳频序列寻呼、寻呼响应、查询、查询响应和信道跳变序列, 不同状态下的跳频序列产生策略不同。
蓝牙定义了32个频点为一个频段, 划分为79个子频段, 工作的频段及跳频顺序取决于所输入的蓝牙主控设备时钟CLK 和主控设备地址的最低28比特有效位, 即BD_ADDR[0…27]或者28比特通用查询接入码(General Inquiry Access Code,GIAC).1）查询/查询扫描状态:蓝牙设备通过查询来寻找在其周围邻近的设备,查询设备每隔312.5微秒选择一个新的频率来发送查询,被查询设备每隔1.28s选择一次新的监听频率。
查询和被查询设备使用通用查询接入码(GIAC,General Inquiry Acess Code)LAP(Low Address Part),作为查询地址,GIAP LAP为0x9E8B33. 蓝牙标准规定不允许任何蓝牙设备使用和GIAP LAP一样的地址。
产生的32个查询跳变序列(Inquiring hopping sequence) 均匀分布在79个频率信道上。
2）寻呼/寻呼扫描状态:蓝牙设备通过寻呼来呼叫其它的设备加入其所在的微微网,寻呼设备每隔312.5微秒选择一个新的频率来发送寻呼,在寻呼扫描时,被寻呼设备每隔1.28s选择一个新的监听频率。
寻呼和被寻呼设备使用被寻呼设备地址(BT_ADDR)的低28个比特,产生的寻呼跳变序列(paging –hopping sequence)是一个定义明确的周期序列,它的各个频点均匀分布在2.4G的79个频率信道上.3）连接状态：在当前状态下, 蓝牙通信设备双方每隔625微秒改变一个频率，使用主设备地址的最低28位有效位, 产生的信道跳变序列(Channel hopping sequence)周期非常长,而且79跳变序列在任何的一小段时间内都是接近均匀分布的。
蓝牙原理讲解及信令测试流程
蓝牙原理讲解及信令测试流程（使用CMW500设备）一、经典蓝牙讲解（Bluetooth Classic）：蓝牙设备通常由主机以及蓝牙控制器构成，两者均通过主机控制接口(HCI)通信。
蓝牙协议栈和应用都在主机上运行。
蓝牙控制器则提供基带操作。
经典蓝牙Bluetooth Classic用于：使用低数据率(BR)的传统操作使用更快传输速度(EDR)的操作蓝牙79个RF信道可用于数据传输，每个信道都具有1 MHz 间隔并且位于2.4 GHz ISM 频段。
信道之间的跳频可防止干扰周围的无线信号。
在自适应跳频模式下，不使用阻隔信道。
BR 调制使用高斯频移键控(GFSK)，总数据率为1 Mbit/s。
EDR 则通过使用π/4-DQPSK (2 Mbit/s) 和8DPSK (3 Mbit/s) 相移键控，数据率进一步增强二、低功耗蓝牙讲解（BLE）Bluetooth Low Energy (LE)用于表示能耗低于Bluetooth Classic 的设备。
BLE优势：提高功率管理效率，能耗最高节约60%远程覆盖，有效范围最高增加四倍传输速度翻倍Low energy 设备使用40个RF信道，每个信道都具有2 MHz 间隔并且位于2.4 GHzISM 频段。
这些信道被分成三个专用广告信道，其余37 个则作为数据和辅助广告信道。
在广告模式下，这些信道以类似信标的方式传输低数据率信息。
数据信道上的实际数据连接可以理解为支持自适应跳频模式的经典微微网。
微微网由定义时钟的主设备以及最多七个从设备构成。
针对未编码数据包的GFSK 调制得到最高2 Mbit/s 的总数据率，且调制指数介于0.45 至0.55。
相应的可选稳定调制指数则介于0.495 至0.505。
对于远程操作，编码数据包可实现最高500 kbit/s 的总数据率三、蓝牙基础框架四、蓝牙射频主要测试内容：经典蓝牙测试内容（最高蓝牙5.0）BLE蓝牙测试内容（最高蓝牙5.0）五、CMW500设备界面配置：(一)用于建立Bluetooth Classic 连接的测试模式设置设备连接：(二)设置Bluetooth Low Energy 的DTM连接参数设备连接：低功耗蓝牙直接测试连接示意图：(三)建立连接，启动测试：1.蓝牙信令测试1)发射测试发射测试，进入多项评估界面提供所有发射测量的概览。
低功耗(BLE)蓝牙跳频通信技术原理
低功耗（BLE）蓝牙跳频通信技术原理BLE蓝牙跳频通信技术可以将可用频点扩展开来，可以容纳更多的设备量，另外还能大大的提高保密性能，其中的3个绿色信道是用来搜索设备的时候广播用的，另外剩下的37个信道主要用于数据通信。
它的数据传输间隔从7.5mS到4S即0.25Hz到133.3Hz之间，一般情况下用0.25到1s 的间隔，这个范围比其他同类通信无线技术要大很多。
BLE蓝牙主机和从机会先进行“交流”，共同商议一个双方都认可的连接间隔，这样可以使发射与接收同步进行，从而降低电量和带宽的损耗。
通信频率是2402MHz到2480MHz区间，其中有3个广播信道，37个数据信道，跳频通信在前面提到了，这种方式可以有效提高传输抗干扰能力和空间内同时容纳的设备数量，同时加强了传输保密性能。
识别不同设备的方式是采用48位共可以编号2的48次方即281474976710656，即10的14.45次方个设备而不重号。
打个比喻，比如厚度1cm的心率传感器，叠起来可以从太阳到地球跑9个来回。
也有人大致算过可以给地球上每一粒沙子都编上号还可以用。
这个地址是蓝牙芯片生产厂商预先刻录在芯片里面的，所以是不会存在重号的情况。
所以，在低功耗蓝牙通信这块，基本可以总结出以下结论：BLE蓝牙的跳频技术在抗干扰性、容纳相同设备同时通信、数据安全性方面具有非常好的性能。
此外，在当前BLE蓝牙最新版本中可以实现多对多连接。
扩展到BLE蓝牙模块中也是一样的，如今蓝牙5.0技术已经非常成熟，应用也非常广泛，众多蓝牙模块厂家都已应用上最新蓝牙技术，如云里物里的蓝牙模块MS50SFB就是采用的蓝牙5.0技术。
低功耗蓝牙的优势极为明显，在保密性，数据传输，功耗，主机控制，拓扑结构等等表现都不错。
基于蓝牙技术受众面广，在未来不论是智能家居还是可穿戴设备或是消费电子，都会实现互联互通，创造更多的智能化服务，这也是物联网发展的新趋势。
蓝牙技术报告
蓝牙简介：蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。
能在包括移动电话、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。
蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学）频段。
蓝牙的数据速率为1Mb/s。
时分双工传输方案被用来实现全双工传输。
使用IEEE802.15协议。
跳频技术是把频带分成若干个跳频信道（hop channel），在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列（即一定的规律，技术上叫做“伪随机码”，就是"假"的随机码）不断地从一个信道"跳"到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰；跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带，使干扰可能的影响变成很小。
蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合。
在被保留的时隙中可以传输同步数据包，每个数据包以不同的频率发送。
一个数据包名义上占用一个时隙，但实际上可以被扩展到占用5个时隙。
蓝牙可以支持异步数据信道、多达3个的同时进行的同步话音信道，还可以用一个信道同时传送异步数据和同步话音。
每个话音信道支持64kb/s同步话音链路。
异步信道可以支持一端最大速率为721kb/s而另一端速率为57.6kb/s的不对称连接，也可以支持43.2kb/s的对称连接。
拿蓝牙与WiFi相比是不适当的，因为WiFi是一个更加快速的协议，覆盖范围更大。
虽然两者使用相同的频率范围，但是WiFi需要更加昂贵的硬件。
蓝牙设计被用来在不同的设备之间创建无线连接，而WiFi是个无线局域网协议。
两者的目的是不同的。
蓝牙技术版本1）截止2010年7月，蓝牙共有六个版本V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0 2）以通讯距离来在不同版本可再分为Class A(1)/Class B(2)。
3）版本的区别 1.1 为最早期版本，传输率约在748~810kb/s，因是早期设计，容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。
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蓝牙跳频算法
1. 引言
“蓝牙”，英文名称为“Bluetooth”，是一种开放性短距离无线通信技术标准。
其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。
它同IEEE802.11b一样，使用2.4GHz ISM（即：工业、科学、医学）频段。
跳频是蓝牙的关键技术，对应于单时隙分组，蓝牙的跳频速率为1600跳/秒；对应于多时隙分组，跳频速率有所降低；但在建立链接时则提高为3200跳/秒。
以2.45GHz为中心频率，来得到79个1MHz带宽的信道。
在发射带宽为1MHz时，其有效数据速率为721kbps。
蓝牙跳频技术，是实现蓝牙扩谱的关键技术。
由于2.4GHz ISM频段是对所有无线电系统都开放的频段，而蓝牙系统不是工作在该频段的第一个系统，大多数无线局域网、某些无绳电话以及某些军用或民用通信都在使用该频段，微波炉、高压钠灯的无线电波也在此频率范围之内，所以ISM频谱已变得相当拥挤而嘈杂，使用ISM频段的任何系统都会遇到干扰。
蓝牙技术通过使用扩频的方式，使得系统所传输的信号工作在一个很宽的频带上，传统的窄带干扰只能影响到扩频信号的一小部分，这就使得信号不容易受到电磁噪声和其他干扰信号的影响，从而更加稳定。
同时，蓝牙以跳频技术作为频率调制手段，如果在一个频道上遇到干扰，就可以迅速跳到可能没有干扰的另一个频道上工作；如果在一个频道传送的信号因受到干扰而出现了差错，就可以跳到另一个频道上重发，从而加强了信号的可靠性和安全性。
2. 蓝牙跳频算法
跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说，“跳频”是一种用码序列进行多个频率频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。
从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。
其中，跳频控制器为核心部件，包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能；频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率。
2.1 蓝牙跳频序列标准
蓝牙基带标准共定义了10种类型跳频序列，其中79跳系统和23跳系统各有5种类型（欧洲/美国使用的是79条系统，日本/法国/西班牙使用的是23跳系统）。
呼叫（paging）跳频序列为32（16）个不同唤醒频率（不同的系统对应的频点数不同），均匀分布在79（23）MHz范围内，周期为32（16）。
呼叫响应序列为32（16）个不同响应频率，与当前呼叫频率序列一一对应，主，从单元使用不同规则得到该序列。
查询（inquire）跳频序列为32（16）个不同唤醒频率，均匀分
布在79（23）MHz范围内，周期为32（16）。
查询响应序列为32（16）个不同响应频率，与当前查询跳频序列一一对应。
信道跳频序列，具有较长的周期，一段时间内跳频图案不出现重复，并且频点均匀分布在79（23）MHz范围内。
2.2 蓝牙选频方案
选频方案包括两部分：一是通过一定的跳频算法选择跳频图案。
二是将跳频图案映射到跳频的频率值上。
（2.402GHz----2.480GHz），每个跳频点之间的间隔为1MHz。
蓝牙跳频算法的初始条件有两部分组成，一是主时钟的值。
本地时钟与偏移量的值相加等于主时钟（CLK）。
在蓝牙主设备中，本地时钟和主时钟的偏移量为0。
二是地址位的输入，它由28位组成。
不同状态下使用的地址不同。
下图1，为蓝牙选频内核，其中，各个输入信号在不同的跳频系统或不同的状态下表示的含义不同。
例如，79位的跳频系统在连接状态下，输入信号X表示主时钟的第2到6位，A表示主设备地址的23到27位，E表示主设备地址的第1，3，5，7，9，11，13位，Y1表示主时钟的第1位，B表示主设备地址的第19到22位，F值为0，Y2的值为32乘以主时钟的第一位，C表示主设备地址的第0，2，4，6，8位，D表示主设备地址的10到15位。
图1 蓝牙选择内核
如上图所示，跳频选择包括首次相加，异或运算，换位操作，二次相加，最后输出为7位并行信号组成的二进制序列，其值经过MOD79的操作，对寄存器操作，进行频率选择。
在选择内核中，PERM表示换位操作。
换位操作涉及从5位输入信号到5位输出信号间的交换位置（79条系统），或者是从4位输入信号到4位输出信号间交换位置（23条系统），交换方式由控制字控制。
该操作包括七步蝶形操作。
蝶形控制信号为Px其中P0-8对应上图的D0-8信号，Pi+9对应。