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1、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(suit under test)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
2、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。 平时发文件（特别是手机对手机）都用到蓝牙吧？打开蓝牙设备之后各位是如何关闭的呢？是否经过层层菜单，找到蓝牙再”关”呢？现在我教大家一个快速关闭蓝牙的 NOKIA 蓝牙测试方法：打开蓝牙后，按返回，然后直接在手机上输入：9990，显示”蓝牙测试模式”，按确认即可表 1 HCI 包格式 First Byte Last BytePacket Type Indicator(1byte) HCI Packet(Variable length)表 2 HCI 包类型 HCI Packet Type Packet Type I
3、ndicatorHCI Command Packet 0x01HCI ACL Data Packet 0x02HCI SCO Data Packet 0x03HCI Event Packet 0x04 表 3 HCI 命令包结构 First LastOCF OGF Length Para0 Para1 -表 4 进入测试模式的 HCI 命令命令 操作码 参数HCI_Write_PageScan_Activity 0x001c 0x0800,0x0012HCI_Write_InquireScan_Activity 0x001e 0x0800,0x0012HCI_Write_Scan_Enable
4、 0x0c1a 0x03HCI_Write_Device_Under_Test_Mode 0x1803 无系统的软件实现测试软件在 Labwindows/CVI 软件开发平台下完成。Labwindows/CVI 是由 NI 公司开发的半图形化的编程工具，该工具以标准 C 语言为基础，具有强大的库函数，提供了灵活的开发手段和良好的用户界面。该测试系统的软件从功能角度可以划分为四部分：对综测仪的初始化、对蓝牙手机的 初始化、建立连接和测试指标子程序。第一部分：对综测仪的初始化，步骤如下：步骤 1. 查找听者。函数原形为：ibln(int Board/Device,int Primary Addre
5、ss,int Second Address,short Found Listener );查找听者的主要目的是为了确认听者的 Primary Address,由于一个总线上最多有 30 个听者，可以通过有限循环查找，如果确认只有一个听者，当找到一个听者时即可停止查找。步骤 2. 打开设备。函数原形为：ibdev(int Board_Index,int Primary_Address,int Secondary_Address,int Timeout_Value,int END_Message,int EOS_Character);函数返回值相当于一个操作句柄， 当成功打开设备后，对仪器的读写操
6、作均通过操作句柄完成。对于有些仪器，通过以上两个步骤就可以得到一个有效的操作句柄，但有的仪器，如 R&S 公 司的 CMU200，不但有Primary Address，还有 Secondary Address，这就需要在得到总的操作句柄后，通过 ibwrt 函数对各子项(这里指的是 bluetooth signalling 和 bluetooth non-signalling)设置次地址，当次地址设置完成后，可以通过 ibdev 函数得到具体的针对子项的操作句柄。第二部分：对手机的初始化。对手 机的初始化是通过串行通信端口(RS-232)实现的，步骤如下：步骤 1. 打开串口。函数原形如下：i
7、nt OpenComConfig(int COM_Port,char Device_Name,long Baud_Rate,int Parity,int Data_Bits,int Input_Queue_Size,int Output_Queue_Size);函数中的参数根据蓝牙模块所 支持的方式进行设置。步骤 2. 发送 HCI 命令，使手机进入测试模式。通过函数 ComWrtByte(int Com Port,char Byte)发送，发送时按照 HCI 命令标准包格式，选择相应的参数，从高字节向低字节，以 16 进制的形式，逐字节发送。HCI 包格式如表 1 所示。其中 Packet
8、Type Indicator 按照表 2 确定。而详细的 HCI 命令包组成见表 3。其中OCF,OGF 为操作码，Length 指的是参数长度，如果参数为一个，则 Length 值为 1，参数为 HCI 命令自身所带的参数，因命令而异。以 HCI_Write_Scan_Enable 命令为例，因为是命令包，故 Packet Type Indicator 应为 0x01；又操作码为 0x0c1a,打开扫描时参数为 0x03，故参数长度为 1，所以该命令的发送蓝牙测试详解蓝牙测试项目下面介绍一些适用于蓝牙设备 RF 部分的测试。 功率输出放大器是一个选件，有这种选件无疑可提升 I 类(+20dB
9、m) 输出放大器的输出功率。虽然对电平精度指标不作要求，但应避免过大的功率输出，以免造成不必要的电池耗电。 无论设计提供的功率是+20dBm 还是更低，接收器都需要有接收信号强度指示，RSSI 信息允许不同功率设备间互相联系，这类设计中的功率斜率可由控制放大器的偏置电流实现。 与 其它 TDMA 系统如 DECT 或 GSM 不同，蓝牙频谱测试并不限于单独的功率控制和调制误差测试，它的测量间隔时间必须足够长，以采集到斜率和调制造成的影 响。在实际中这不会影响认证，时间选通测量由于能迅速确定缺陷，具有很高的价值。有些设计在调制开始前使用未经指定的周期，这通常用于接收器的准备。 频率误差蓝牙规范中
10、所有频率测量选取较短的 4 微秒或 10 微秒选 通周期，这样会造成测量结果的不定性，可从不同的角度进行理解。首先，窄的时间开口意味着测量带宽截止频率较高，会把各类噪声引入测量；其次应考虑误差机 制，如在短间隔测量中，来自测量设备的量化噪声或振荡器边带噪声将占较大百分比，而较长测量间隔中这些噪声影响会被平均掉。因此设计范围要考虑这一因素， 它应超过参考晶振产生的静态误差。频率漂移漂移测量将短的 10 位相邻数据组和跨越脉冲的较长漂移 结果结合在一起。如果在发送器设计中用了采样-保持设计，就可能出现这一误差。对其它类型设计，在波形图上可观察到像纹波一样的有害 4kHz 至 100kHz 调制成分
11、或噪声，表明了它可作为另一个方法确保很好地将电源去耦合。 调制在发送路径中，图 1 中的 VCO 被直接调制，为避免 PLL 剥离带宽内调制成分，可让传输器件开路或使用相位误差校正(两点调制)。采样- 保持技术应该是有效的，但需注意避免频率漂移。除非使用数字技术调整 合成器的分频比，否则应校准相位调制器，以免出现不同数据码型调制的响应平坦度低的问题。蓝 牙 RF 规范要检查 11110000 和 10101010 两种不同码型的峰值频率偏移，GMSK 调制滤波器的输出在 2.5bit 后达到最大值，第一个码可检查 这一点，GMSK 滤波器的截止点和形状则由第二个码检查。在理想情况下，1010
12、码峰值偏移为 11110000 的 88%，某些设计的发送未施加 0.5BT 高斯滤波而会显示更高比值。最高基本调制频率为 500kHz，此时的比特率为 100 万符号/秒。带内频谱-20dB 测试可确认调制和脉冲信号的确在 1MHz 宽 的波段中，图 2 的方框可以看作是极限范围，通过设置 10kHz 分辨率带宽可实现这一要求，因幅值具有脉冲特性而使用峰值保持法进行测量。通过频率宽度测试 而不仅只是固定模板测试，该方法能使波形偏离精确的中心频率，效果与信号模板内对中非常类似，图中隆起部分由数据包报头的非数据白化零造成。邻近信道测量作为系列点频测量中的一项是规定要做的，非选通扫描是快速容易的检
13、查方法。选通有时仍被使用，尽管它是一种组合测量，这与GSM、 DECT 和 PDC 之类其它 TDMA 系统测量有所不同。带外频谱倍频是通常用来防止 RF 通过耦合返回 VCO 从而拉动中心频率的一项技术，需要在 RF 输出路径中消除次级谐波，特别当它们可能危及相关站点时，如 L2 频率为 1,222.7MHz 的 GPS 接收器或蜂窝无线设备功能。 图 3 显示了设备的一个信号，它不存在次级谐波，但会产生超过 9GHz 的谐波，这正是标准频谱分析仪能进行的测量。对于研究工作来说，虽然可使用更快的扫描时 间，但仍要好几秒。如果选择长扫描时间，则需要用具有深数据捕获缓冲器的新型频谱分析仪，这类仪
14、器能对特定感兴趣的点作扫描后的放大。 有些设计转而在发送和接收路径都有 IQ 混频，这种方法可提高电路集成度，将信号处理转成数字信号处理，而去除模拟电路。图 4 显示了一些混合电路方法，某些设计可在前端增添镜像抑制混合，目前硅片技术更高的集成度也使这种做法更为经济。 所有这些的 IQ 级校准都需要仔细考虑，已发表很多关于雷达和蜂窝应用的技术文章介绍了所使用的序列和信号。RF 输出直接应用 IQ 调制可能会对信号造成重大影响，但调制器未对准频率误差则不会造成影响，因为频率仅仅是相位改变率，不过也许难以在频谱上鉴别出误差。 IQ 调制误差意味着存在幅度调制，可用功率-时间显示进行检测，或用矢量分析
15、仪做详细调查。 IQ 调制器也可用来整形功率斜坡，这再次说明了选通测量的价值。在接收链所有测量进行之前，还有些数字处理需要测量误码。另外可能出现零中频系统，可由查 找接收器混频器输出和 ADC 输入之间的 DC 块识别。像 LO-RF 反馈这类非理想情况会产生随输入频率改变的直流成分，需要认真予以处理。另外边带抑制也是 一个问题，这里有个速算公式，即 0.1dB 增益误差或 1 度相位误差将使边带降低约 40dB。 分析 IQ 波形矢量分析仪本身就能解调各种各样信号，尽管直接应用 FSK也许不能涵盖更复杂的情况，但在 IQ 设计过程中可能要考虑其它制式，如蓝牙 2、蜂窝技术或 LAN。 为了解
16、设备的性能，具备多角度分析能力十分重要，图 5 显示了以四种方法观察相同数据的结果。偏差观察为正确码型调制提供快速直观确认，眼图和 FSK误差可显示调制质量，而解调数据观察则使用户能检查前同步码、报头、同步字和有效载荷数据的存在。设计模拟更高级的集成关注于模拟工具，这些工具不仅能迅速评估不同电路的拓扑结构，更有先进的工具把各种有效和受损信号注入接收器。 最 近有两种非常有利于产品开发的进展，第一是数字信号发生器和矢量信号分析块的集成，它提供了模拟和实际测试间的相互交换，软件产品与物理仪器链接能在原型 交付时立即比较结果。第二是可以使工具设置自动化的设计指南，让用户能更好地用设计软件评估实际电路，而不必在基本配置信息中根据特定无线技术编写程序。 接收器测试图 1 中的鉴别器是一个混频器/调谐电路，它是一个直通器件，但也需要进行校准。在设计特性描述过程中，一定要注意某些结果的非正态(高斯)分布。 由于调谐电路/混频器的相位/ 频率特性，这种电路的价值是很有限的。延迟线鉴别器是另一种可
