蓝牙篇之蓝牙核心规范（V5.2）深入详解汇总

 1 Msym/s调制支持两个PHYs：

LE 1M，未编码数据为1 Mb/s；

LE编码，访问地址、编码指示器和TERM1编码为125kb/s，有效负载编码为125kb/s或500kb/s。

 设备应支持LE1MPHY。对LE编码的付费服务的支持是可选的。

2Msym/s调制支持单个PHY：

LE 2M，未编码数据为2Mb/s。

所有PHYs均采用时分双工(TDD)方案。该规范定义了低能量无线电对蓝牙无线电的要求。

要求的定义有两个原因：

提供系统中使用的无线电之间的兼容性
定义系统的质量

 LE无线电应有发射器或接收器，或两者兼有。

 LE无线电应满足对设备制造商声明的运行条件的规定要求。

1.频带和信道

LE系统运行在2.4GHzISM波段，在2400-2483.5MHz。LE系统使用40个射频通道。这些射频信道的中心频率为2402+k*2MHz，其中k=0，...，39。

 2.发射器特性

         在可能遇到短距离的情况下，使用高传输功率会导致远程设备上的接收器达到饱和，并导致链路故障。LE功率控制请求功能可用于根据接收器的信号电平调整已连接的远程设备的发射功率电平。当LE电源控制请求功能用于具有长连接间隔的连接时，设备应使用来自最近连接事件的可靠RSSI测量值来确定是否发送电源控制请求。当设备能够使用LE功率控制请求特性调整其发射功率电平时，无线电设计支持的任意两个相邻发射功率电平之间的差值不应大于8dB。当本地或远程设备都不支持LE功率控制请求特性时，实现者应避免在这种情况下使用高输出功率，或使用一种机制在两个或多个传输功率电平之间切换，以试图建立、重建或维护连接。

        设备的输出功率控制可以在本地进行改变，例如以优化功耗或减少对其他设备的干扰。

         蓝牙设备可以根据LEPHY所支持的最高输出功率非正式地分为功率类别，如表3.2所定义。

 2.1 调制特性

           调制是高斯频移键控(GFSK)与带位周期积BT=0.5。调制指数应在0.45~0.55之间。二进制1应用正频率偏差表示，二进制零应用负频率偏差表示。   

· 对于每个传输的最小频率偏差，

        Fmin=min{|Fmin+|，Fmin-}

 对应于1010序列，不小于发射频率的频率偏差的80%，对应于00001111序列。

以每秒1(Msys/s)符号速率传输时，最小频率偏差不得小于185kHz，而以2 Msym/s符号速率传输时，最小频率偏差不得小于370kHz。符号定时精度应高于±50ppm。

 零交叉误差是理想符号周期与测量的交叉时间之间的时间差。这应小于一个符号周期的±1/8。

 2.1.1 稳定调制指数

 具有具有稳定调制索引的发射机的LE装置可以通过特征支持机制通知接收LE装置这一事实。这些发射机的调制指数应在0.495至0.505之间。设备只有在适用于其支持的所有LE发射机PHYs时，才应声明其具有稳定的调制指数。

 没有稳定调制指数的发射机据说具有标准调制指数。

2.2 杂散发射

2.2.1 调制光谱

         对于旨在符合FCC第15.247部分规则的产品，发射机频谱的最低6dB带宽应使用100kHz的分辨率带宽，至少为500kHz。

 2.2.2 带内杂散发射

当使用1Msym/s调制(适用于LE 1M和LE编码PHYs)传输时，为从载波至少2MHz的信道，或者当使用2Msym/s调制传输时从载波至少4MHz时，指定相邻信道功率。该相邻信道功率定义为1MHz带宽下的测量功率之和。

频谱测量应采用100kHz分辨率带宽和平均检测器进行。该设备应在一个中心频率为M的射频信道上传输，相邻的信道功率应为测量频率为1MHz射频频率n。发射机应在整个测试过程中在有效载荷中传输伪随机数据模式。

 例外最多允许在三个1MHz宽度的频段内，以频率为1MHz的整数倍为中心。这些例外的绝对值为-20dBm。

 3.2.3 带外杂散发射

设备制造商负责预期销售国家的ISM带外杂散发射要求。

3.3 无线电频率耐受性

分组期间中心频率的偏差不得超过±150kHz，包括初始频率偏移和漂移。任何数据包期间的频率漂移均应小于50kHz。漂移速率应小于400Hz/µs。

对数据包内发送器中心频率漂移的限制如表3.5所示。

 4.接收器特性

 4.1 实际灵敏度水平

实际灵敏度级别定义为达到表4.1中规定的误码率的接收机输入级别。

 对于给定PHY的接收器的实际灵敏度水平应如表4.2所规定。这应适用于符合第3节规定的变送机规范的任何变送机，以及以下允许的参数变化的任何组合：

• 初始频率
• 偏移频率漂移
• 符号率
• 频率偏差

 4.2 干扰性能

 应通过参考灵敏度以上3dB的信号测量干扰性能。如果干扰信号的频率在频带2400-2483.5MHz之外，则应采用频带外屏蔽规范（见第4.3节）。所需信号和干扰信号均应为第4.6节中规定的参考信号。表4.3、表4.4、表4.5、表4.6中列出的所有信号干扰比的误码率应为≤0.1%：

 注：

1。如果表4.3、表4.4、表4.5或表4.6（适当）中的两个相邻频率规范适用于同一频率，则适用更宽松的规范。

2.带内图像频率。

3.如果图像频率为=n*1MHz，则该图像参考频率被定义为整数n.4中最近的n*1MHz频率。如果图像频率为=n*2MHz，则将图像参考频率定义为整数n中最接近的n*2MHz频率。

任何不满足要求的频率都被称为伪响应射频信道。1Msym/s调制接收的5个伪响应射频信道与期望信号的距离为≥为2MHz，2Msym/s调制接收的距离为≥为4MHz；两种调制方案允许不同的伪响应信道。这不包括具有1Msym/s和2Msym/s调制的图像频率，具有1Msym/s调制的图像频率±为1MHz，以及具有2Msym/s调制的图像频率±为2MHz。在这些伪响应射频信道上，1Msym/s和2Msym/s调制发射器均应满足松弛干扰要求C/I=-17dB。

4.3 带外阻塞

 频带外阻塞适用于频带2400-2483.5MHz之外的干扰信号。带外抑制（或拒绝）应通过超过参考灵敏度水平的需要信号3dB进行测量。干扰信号应为一个连续的波信号。所需的信号应为第4.6节中规定的参考信号，其中心频率为2426MHz。误码率应为≤0.1%。带外屏蔽应满足以下要求：

 最多允许10个例外，这取决于给定的射频信道，并以频率为1 MHz的整数倍：

• 对于这些伪响应频率中的至少7个，允许降低至少-50dBm的干扰水平，以实现所需的BER≤0.1%。
• 对于最大3个的伪响应频率，干扰电平可能较低。

 4.4 互调特性

 在以下条件下，应满足实际灵敏度性能，BER≤为0.1%：

• 所需信号的频率应为f0，功率水平应超过参考灵敏度水平6dB。
• 静态正弦波信号的频率应为f1，功率级为-50dbm。
• 干扰信号的频率应为f2，功率电平为-50dbm。

 当采用1Msym/s调制接收时，应选择频率f0、f1和f2，使f0=2*f1-f2和|f2-f1|=n*1MHz，其中n可以为3、4或5。

当采用2Msym/s调制接收时，应选择频率f0、f1和f2，使f0=2*f1-f2和|f2-f1|=n*2MHz，其中n可以为3、4或5。

系统应满足三种备选方案中的至少一种（n=3、4或5）；不同的调制方案可以使用不同的备选方案。

4.5 最大可用级别

接收机可操作的最大可用输入电平应大于-10dBm，并且在-10dBm输入功率时的误码率应小于或等于0.1%。

4.6 参考信号定义

LE的参考信号定义为：

调制=GFSK

调制指数=0.5±1%，稳定调制指数=0.5±0.5%，BT调制指数

BT=0.5±1%

• 1Mb/s±1ppm为LE 1M PHY
• 2Mb/s±1ppm的LE 2MPHY
• 使用S=8编码时，LE编码PHY为125kb/s±1ppm
• 使用S=2编码时，LE编码PHY为500kb/s±1ppm

调制数据为需要的信号=PRBS9

干扰信号的调制数据=PRBS15

频率精度优于±1ppm

4.7 稳定调制指数

LE设备可能具有接收器，可以利用远程设备指示支持稳定调制索引发射器特性。这种接收机据说具有稳定的调制指数支持。

5 天线开关

设备可以支持由由开关控制的两个或多个天线组成的天线阵列。设备在接收包的常音扩展时（到达角度方法）或在传送包的常音扩展（出发角度方法）时在天线之间切换。切换发生在被称为切换插槽的时间段内。恒音扩展的前4µs称为守卫周期，下一个8µs称为参考周期。接收链路层在参考期间和在被称为样本插槽的时间段期间捕获IQ样本。

当支持两个或多个天线的控制器发送包含AOD常音扩展的包或接收包含AoA常音扩展的包时，它应根据其主机配置的切换模式来开关天线。

如果主机指定的模式在最后一个采样槽之前耗尽，则应从一开始重新启动（可以发生多次）；即，该模式中的第一个天线在该模式中最后一个天线之后的采样槽中使用。如果模式在常音扩展结束时没有完全使用，任何其余的术语应被忽略。

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