蓝牙测试模式实现及其物理层观测

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1、蓝牙测试模式实现及其物理层观测

2、第1摘要：蓝牙测试模式是蓝牙规范的一部分，无论是蓝牙电路的设计还是应用开发，都离不开测试模式的使用。本文介绍了测试模式的实验室实现和在此模式下蓝牙物理层(基带)波形的观测。这里只讨论发送测试(transmittertest)(即恒定净荷)，不涉及环回测试(Loopbacktest)。关键词：蓝牙测试模式；物理层波形；数据包格式测试模式简介---蓝牙(Bluetooth)的测试模式支持蓝牙的收发测试，主要用于验证与配合射频和基带层的测试，也可用于常规性认证和生产售后的测试。在测试模式下的器件不一定支持普通的操作。出于安全

3、考虑，测试模式设计成不会对用户提供任何服务。因此，不允许在软硬件接口上有任何数据的输入和输出。---测试模式的目的在于通过检测其空中接口的参数，如频率精确性、时间精确性、调制参数和传输频段的带宽等来证明射频和链路控制层(LC)是否处于正常工作状态，任何蓝牙器件都可以工作在测试模式。在测试模式下，待测模块SUT(suitundertest)处于非常规运行状态，最明显的区别就是不同于普通的79跳频通信，器件用固定的频段传输数据。由于跟踪分析仪器不需要跳频跟踪信号，这就使得测量更为便捷。建立测试模式所需硬件500)this.style.ouseg(this

4、)">---(1)采用RohdeSchp;SPTGEG三相电压源供电。---(3)LeCroy数字四通道示波器，用于显示跟踪信号。---(4)频谱分析仪RohdeSchander和C++编辑器JCreator等软件的PC，用于浏览、修改、下载以及上传测试模式各种方案所需要的程序。---图1是测试模式中各模块连接框图。测试模式的建立---使蓝牙器件工作于测试模式通常有以下几步：---(1)通过呼叫建立测试仪器(协议分析仪)的链路控制层(LC)和待测模块的链路控制层(LC)的连接。---(2)测试仪器(协议分析仪)的链路管理层(LM)和待测模块的链路管理

5、层(LM)建立连接。---(3)待测模块自身进入测试模式。---(4)激活测试模式。这意味着测试和待测双方的链路控制(LC)已经准备好接收测试控制信息。激活待测模式是通过主模块送出一个链路管理(LM)的协议数据单元PDU(protocoldataunite)Enable_test_activate给待测模块。当待测模块接收到此数据包即把自身的链路控制层设置为测试模式。另一方面，当测试仪器的测试程序送出此协议数据单元后，它将测试仪器的链路控制层(LC)也设置为测试模式。---(5)切换到需要的测试方案。在激活测试模式后，测试和待测双方都准备好接收使得它

6、们工作于非正常状态的命令，例如，改变双方的通信模式，使得发送接收都工作于同一个固定频率而非跳频。为此，程序将向待测模块的链路管理层(LM)送出链路管理(LM)协议数据单元(PDU)LMP_test_control，这将迫使待测模块的链路控制层(LC)工作于被查询模式。在送出此信息后，程序同样改变测试仪器的链路控制层，使其工作于测试模式。---以上建立步骤和命令都可以通过测试仪RSPTodel，没有这一指令，蓝牙模块拒绝任何测试指令。发送测试500)this.style.ouseg(this)">---此测试模式较为简单直观。在此模式下蓝牙模块传送带有

7、固定的比特净荷，同时还周期性的传送用于微微网(pico)从模块TX定时校正的数据包，这里的微微网由测试仪和待测模块组成，每次传送的测试包是相同的。---当主模块送出第一个检测包(POLL)，发送测试就开始了，此检测包使用的是非跳频模式下被允许的频率段。测试仪在TX时隙传送控制命令或检测包，待测模块在此后的从时隙开始帧传送。主器件的呼叫时间间隔是在之前定义并且是固定的。即使待测模块没有收到来自测试仪的数据包，它还是会根据正常定时来发送其数据帧。图2显示了发送测试主从模块时间配合情况，图中显示，帧长度可能会超过一个时隙数据包的长度。在这个情况下，测试仪就

8、把下一个空闲的主TX时隙用于呼叫。---发送测试建立后就可以测试需要的相关参数了，比如输出功率、功率密度、多时隙灵敏度等等，这里只讨论波形图和功率分布。---数据包理论结构和试验结果分析---测试模式下的数据包即标准的蓝牙数据包。在配置时，测试仪(master)定义两项参数：要用的数据包种类和载荷的长度。载荷长度需要符合并受限于基带规范，在基带规范中所定义的ACL数据包载荷的结构也是保留的。---在发送测试模式中，只能使用不带FEC纠错的数据包格式，如HV3、DH1、DH3、DH5以及AUX1等包格式，用这些格式可以支持到最长的数据包。在此模式中，在

9、测试仪和待测模块之间交换的数据包没有加入白噪序列。在待测模块进入测试模式时，此功能即被禁止，在退出测试模式时