蓝牙技术系统介绍

概述——蓝牙技术的协议体系结构
可选协议 WAE WAP UDP/IP IP PPP 音频 电话控制协议 AT COMMAND TCS BIN SDP
vCard/uCal OBEX
RFCOMM（电缆替代协议）
L2CAP 蓝 牙 核 心 协 议 HCI LMP
Baseband
RF
概述——应用

蓝牙的应用场合非常广泛，为了保证互通性，蓝 牙标准规定了约30多种Profiles, 即30几种应用。 每个Profile规定了具体的建立连接的具体协议和 规范。


3、可建立起临时性的对等连接。
相对独立工作。通过TDD技术，一个BT设备可同时与几 个不同微微网保持同步。
概述——技术特点
4、功耗低：

蓝牙设备工作时有两种状态： Connection：active>sniff>hold>park（4种工作模式） Standby : page、page scan、Inquiry、Inquiry scan、 Inquiry scan、master response、slave response（7种 工作模式）

注：不能实现mp3。由mtk平台决定。
常见故障说明
耳机兼容问题。 “硬件故障”

软件中未进行reset，整个初始化不成功。

“bluetooth RFC FAIL ”
语音PCM_OUT无输出，应设置PCM_SYNC信号的输出 为256K

GPIO的配置要正确，高低电平的配置要合理。
蓝牙测试项目及指标
ห้องสมุดไป่ตู้
1、全球通用：
蓝牙工作在2.4GHz 的ISM频段。开放的接口标准，全球 任何单位、任何人均可开发。

2、同时可传输语音和数据：
采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据传输、三路 语音信道及二者同时传输的信道。 ACL(非实时的异步无连接)：异步，支持对称/非对称，分 组交换，多点连接，——传输数据。 SCO（实时的同步面向连接）：同步，对称，电路交换， 点到点——传输语音。

目前比较好的RF测试仪器有：

Angilent，Tescom，安立公司等。
蓝牙测试项目及指标
RX

Tests





Sensitivity single slot packets （单时隙灵敏度 ）—— bytes_received >= 200000, BER < 0.100% Sensitivity multi slot packets （多时隙灵敏度 ）—— bytes_received >= 200000, BER < 0.100% C/I performance（C/I性能 ）—— 加入干扰信号时， 要求BER<0.1% 。 Blocking performance（阻塞性能 ）——干扰信号的电 平降为-50dBm，测试仪记录BER>0.1%时的干扰信号 的频点，要求其个数小于5个。 Intermodulation Performance（互调性能 ）—— f2- f1 =3MHz、4MHz或5MHz。测试仪统计误码率，要求 BER〈0.1%。 Maximum Input Level（最大输入电平 ）——控制EUT 收信机入口处的电平为-20dBm 时，要求BER〈0.1%。

蓝牙测试项目及指标

TX Tests



Output Power（输出功率）—— -6.00dBm < Pav < 4.00dBm, Pmax < 23.00dBm Power Density（功率密度）—— 20dBm/100kHz Power Control（功率控制 ） —— 2dB-8dB Spectrum–Frequency Range（频率范围）—— fL > 2400.00MHz, fH < 2483.50MHz Spectrum–20dB Bandwidth（20dB带宽）—— Df = | fH - fL | 小于1MHz Adjacent Channel Power（相邻信道功率 ）—— 相 邻第2道的泄漏功率小于-20dBm，相邻第3道及其以上 的泄漏功率小于-40dBm。


内容：
蓝牙概述（蓝牙技术的特点、组成、应用）。 蓝牙硬件电路详细说明 常见故障说明。 蓝牙测试项目及指标。 未来我们手机中蓝牙设计的展望。




目的：
力争系统、通俗易懂介绍蓝牙技术。
概述——基本概念



Blutetooth原为欧洲中世纪丹麦国王Haraloe Bluetooth的 名字，他为统一四分五裂的国家立下了不朽的功劳，发起 者瑞典的Ericsson公司以其为名，意在统一全球通用的无 线通信技术的意义。 蓝牙技术是由世界5家顶级的通信/计算机公司—— Ericsson、Nokia、Toshiba、IBM、Intel——于1998年5 月联合宣布的一种命名为“蓝牙”的无线通信新技术，即： 蓝牙是一种短程（2.4GHz）无线技术，用于简化网络设 备之间以及设备与互联网之间的通信。它还可简化网络设 备和其它计算机之间的数据同步。由于蓝牙不是为传输大 流量负载而设计的，因此并不适于替代LAN或WAN。 今天蓝牙专业组（SIG）包括超过3400个成员，合作开设 开放家庭环境下的无线通信标准。
蓝牙测试项目及指标

TX Tests



Modulation Characteristics（调制特性 ）—— 140.0KHz <= df1_avg <= 175.0KHz, df2_pass_rate >= 99.90%, df2/df1 >= 0.80 Initial Carrier Freq. Tolerance（初始载波容限 ）—— 小于75kHz Carrier Frequency Drift（载波频率漂移 ）—— abs(f_drift_max) <= 40.0KHz, abs(drift_rate_max) <= 20.0KHz/50 us
蓝牙的RF测试方法
测试中需要注意的事项： 1、被测装置（例如：手机）要设置为可被其他设 备搜索状态，并根据需要设置是否要求认证。 2、传导测试中，要求射频同轴电缆的GND充分 与主板的GND接触，蓝牙模组的屏蔽盖要充分与 主板的GND接触，以减少线损。 3、由于蓝牙设备的工作功率很低，具体各厂家的 蓝牙RF测试仪器操作基本相同，测试结果可能会 因测试仪器及环境的差异而略有不同。
概述——系统组成

蓝牙系统组成：由无线电(RF)单元、链路控制 (LC)单元、链路管理(LM)支持单元以及主机终端 接口等所组成。
蓝牙系统的协议栈主要由作为物理层的基带以及 链路层的链路管理器和控制器所组成。更上层的 协议接口取决于这些层次所实现的方式以及应用 程序的使用。

概述——系统组成
概述——系统组成
功率类型 Class 1 最大输出功率 100 mW (20 dBm) 最小输出功率 1 mW (0 dBm)
Class 2 Clsss 3
2.5 mW (4 dBm) 1 mW (0 dBm)
0.25 mW (-6 dBm) N/A
概述——技术特点
概述——技术特点






5、差错控制： 为提高可靠性，抑制长距离链路的随机噪声，采用3种 纠错方案：1/3 FEC、2/3 FEC和ARQ。根据不同需求 选用不同方案，但数据报头始终采用1/3 FEC方案。 6、具有很好的抗干扰能力： 2.402-2.48GHz频段分成79个频点。 蓝牙设备在某个频点发送数据后，再跳到另一个频点发 送，频点序列是伪随机的，1600次/s频率改变，每个频 率持续625uS。 7、安全控制： 在链路层，安全通过对方认证和信息加密而得到维护。 8、体积小，成本低。
概述——应用
M9蓝牙硬件电路详细说明
ROM
Antenna Port
ANT
2.4 GHz Radio
UART
Asynchronous Serial Data Port
UART_TX, UART_RX, UART_RTS, UART_CTS
RAM
I/O DSP PCM PIO
UART_bypass_mode
结合手机的应用环境，优先选择以下几个Profiles：
1. 2. 3. 4. 5.

Audio Gateway Profile（AG） Hands-free Profile (HF) Synchronisation Server Profile (SYNC) Object Push Profile (OPP) File Transfer Profile (FTP)
概述——系统协议体系结构


蓝牙技术由一组称为协议栈的技术协议规定。 蓝牙协议栈分为4部分：核心协议（Baseband、 LMP、L2CAP、SDP）、电缆替代协议 （RFCOMM）、电话传输控制协议（TSC Binary、 AT COMMAND）和选用协议（PPP、UDP/TCP/IP、 OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE等）。 蓝牙协议体系结构是由SIG制定的，所有蓝牙设备的 各项应用必须要符合蓝牙技术规范中的物理层和数据 链路层。也 就是说，蓝牙设备都需要遵守核心协议 （加上无线部分），而其他协议根据应用的需要而定。
蓝牙的测试模式
测试模式包括发送端测试（连续比特模式
包）和反馈测试协议。
测试仪器
RF (SCO Link)
DUT
Audio Signal Flow
PIO4, PIO5, PIO6, PIO7
PCM CODEC Interface
PCM_CLK, PCM_OUT, PCM_SYNC, PCM_IN
MCU
DC Voltage Input for Interface and Regulator_In
VDD_UART, VDD_PIO, VDD_PADS(1.7~3.6V) VDD_REG(2.2~3.6V)
DC Power
M9蓝牙硬件电路详细说明
采用samsung semco公司的BTUZ0502模组。使用的是 CSR的BC03-handphone V2.X CSP芯片。 功率类型：CLASS 2。 能实现5个profiles：AG（hand-free，head-set）profile， DUN profile ，SPP profile ，FAX profile 。 使用26M晶振。 4Mbit ROM。 尺寸：6.0*6.4*1.5 （mm）。

蓝牙产品制造商为了获得蓝牙商标，必须将其蓝牙产品交 给BQTF（蓝牙认证测试设备）进行测试，并将其测试结 果和产品送给BQB（蓝牙认证人员）进行审查。蓝牙认证 比较复杂，每进行一次蓝牙认证，申请者都要向BQRB （蓝牙认证评价委员会）交纳一笔可观的费用。因此，蓝 牙产品制造商非常有必要进行蓝牙预认证。蓝牙测试包括 兼容性测试和互通性测试，蓝牙无线测试属于兼容性测试， 验证蓝牙产品的射频性能是否符合蓝牙射频规范。许多 OEM厂家直接购买已经获得蓝牙认证的蓝牙芯片或模块， 进而开发蓝牙产品，如移动电话、个人数字助理（PDA）、 电脑、打印机、MP3播放器、数字相机、汽车、玩具等。 由于不同类型产品的需要，可能需要更换天线，或者由于 其它无线模块或时钟模块的影响，以及电源的变化，这些 都会导致蓝牙最终产品的射频性能发生变化，因此在研发 和生产过程中必须对该产品的射频性能进行测试，以保证 其无线指标符合蓝牙射频规范的要求。
蓝牙的测试方法

目前的蓝牙无线测试规范的版本为0.91版本，它定义了蓝 牙无线测试指标及其测试方法。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“Enalle”状态，然后才能空中激活 进入测试模式。