一、概述
藍牙射頻測試配置包括一台測試儀和被測設備（EUT, Equipment Under Test），其中測試儀作為主單元，EUT作為從單元。兩者之間可以通過射頻電纜相連也可以通過天線經空中傳輸相連。測試儀發送LMP指令，激活EUT進入測試模式，並對測試儀與EUT之間的藍牙鏈路的一些參數進行配置。如測試方式是環回還是發送方式，是否需要進行跳頻，分組是單時隙分組還是多時隙分組，分組的凈菏是PN9，還是00001111、01010101。測試模式是一個特殊的狀態，出於安全的考慮，EUT必須首先設為“Enable”狀態，然后才能空中激活進入測試模式。
二、發射機測試
1）輸出功率測試
測試儀對初始狀態設置如下：鏈路為跳頻，EUT置為環回（Loop back）。測試儀發射凈荷為PN9，分組類型為所支持的最大長度的分組，EUT對測試儀發出的分組解碼，並使用相同的分組類型以其最大輸出功率將凈荷回送給測試儀。測試儀在低、中、高三個頻點，對整個突發范圍內測量峰值功率和平均功率。
規范要求峰值功率和平均功率各小於23dBm和20dBm，並且滿足以下要求：
· 如果EUT的功率等級為1，平均功率> 0dBm；
· 如果EUT的功率等級為2，-6dBm<平均功率<4dBm；
· 如果EUT的功率等級為3，平均功率<0dBm。
2）功率密度測試
初始狀態同1），測試儀通過掃頻，在240MHz頻帶范圍內找到對應最大功率的頻點，然后以此頻點進行時域掃描（掃描時間為1分鍾），測出最大值。
· 要求小於20dBm/100kHz。
3）功率控制測試
初始狀態為環回，非跳頻。EUT分別工作在低、中、高三個頻點，回送調制信號為PN9的DH1分組。測試儀通過LMP信令控制EUT輸出功率，並測試功率控制步長的范圍。
· 規范要求在2dB和8dB之間。
4）頻率范圍測試
初始狀態同3），測試儀對EUT回送的凈荷為PN9的DH5分組掃頻測量。當EUT工作在最低頻點時，測試儀找到功率密度下降為-80dBm/Hz時的頻點fL；當EUT工作在最高頻點時，測試儀找到功率密度下降為-80dBm/Hz時的頻點fH。
· 對於79信道的系統，要求fL、fH位於2.4～2.4835GHz范圍內。
5）20dB帶寬
初始狀態同3），EUT分別工作在低、中、高三個頻點，回送調制信號為PN9的DH1分組。測試儀掃頻找到對應最大功率的頻點，並且找到其左右兩側對應功率下降20dB時的fL和fH。
· 20dB帶寬Df = | fH - fL |，要求Df小於1MHz。
6）相鄰信道功率測試
初始狀態同3）, EUT工作頻點分別為第3信道、第39信道和第75信道，回送凈荷為PN9的DH1分組。測試儀掃描整個藍牙頻段，測試各個信道的功率。
· 要求相鄰第2道的泄漏功率小於-20dBm，
· 相鄰第3道及其以上的泄漏功率小於-40dBm。
7）調制特性
初始狀態同3）, EUT分別工作在低、中、高三個頻點。測試儀以所支持的最大分組長度發送凈荷為11110000的分組，並對EUT回送的分組計算頻率偏移的峰值和均值，分別記為Df1max 和Df1avg。測試儀以所支持的最大分組長度發送凈荷為10101010的分組，並對EUT回送的分組計算頻率偏移的峰值和均值，分別記為Df2max 和Df2avg，要求滿足以下條件：
· 至少99.9%的Df1max滿足 140kHz< Df1max <175kHz；
· 至少99.9%的Df2max < 3115kHz；
· Df2avg /Df1avg < 30.8。
8）初始載波容限
EUT為環回狀態，回送凈荷為PN9的DH1給測試儀。測試儀先將鏈路置為非跳頻，EUT分別工作在低、中、高三個頻點，然后測試儀再將鏈路置為跳頻。
· 測試儀根據4個前導碼計算載波頻率f0，要求與標稱頻率fTX的差小於75kHz。
9）載波頻率漂移測試
初始狀態同3），EUT分別工作在低、中、高三個頻點，回送調制信號為10101010的DH1/DH3/DH5分組。測試儀先根據4個前導碼計算載波頻率f0，然后每10比特凈荷測試一次頻率，其與初始載頻的差為瞬時頻率漂移。最后測試儀將跳頻打開，重新測試所有頻點下的瞬時頻率漂移。瞬時頻率漂移之間的差定義為漂移速率。
· 對於DH1分組，要求每次的瞬時漂移小於25kHz；
· 對於DH3、DH5分組，要求載波瞬時漂移小於40kHz；
· 規范還要求載波漂移速率小於4000Hz/10μs。
三、接收機測試
以上介紹了藍牙發信機的無線指標及其測試。對於收信機測試來說，所有指標的測試都是基於誤比特率的統計，並且至少要統計1600000個比特。眾所周知，在誤幀率較大的情況下統計誤比特率沒有任何意義，因此，為了准確測試收信機的性能，測試儀必須能測試由以下6種情況導致的FER：CRC誤差、不正確的凈荷長度、同步字出錯、HEC出錯、EUT給MT8850A回送NACK分組、在預期的時隙內沒有收到EUT發送的分組。下面介紹藍牙收信機的測試。
1）單時隙靈敏度測試
初始狀態為環回，非跳頻。EUT分別工作在低、中、高三個頻點，回送調制信號為PN9的DH1分組。依照藍牙規范的要求，測試儀控制其輸出功率，以使EUT的收信功率為-70dBm。藍牙規范允許EUT發送的射頻信號具有75kHz的初始誤差和40kHz的頻率漂移，即總共允許有115kHz的誤差。此外，還要考慮調制、符號定時等引起的誤差。假如EUT的收信機性能由一個輸出“完美”信號的測試儀來測試，其測試結果不足以提供冗余度來適應真正的無線傳輸環境，用戶將得到一個關於收信機質量的錯誤結果。經驗告訴我們，對於有擾測試，藍牙收信機的靈敏度一般會劣化4~10dB，具體值與分組長度和藍牙芯片種類有關。測試儀必須支持有擾發射(dirty transmitter)，見表1，將干擾加入到發送的藍牙信號中，每20ms一組，從第一組依次到第十組，再返回第一組，不斷重復。此外，藍牙基帶信號還受一正弦波調制。
· 測試儀對誤碼率進行統計，要求誤碼率BER<0.1%；
· 此外，如果有條件的話，最好在跳頻狀態下再重新測試一遍。
2）多時隙靈敏度測試
類似於單時隙靈敏度的測試，不過分組類型為DH3、DH5。
3）C/I性能測試
初始狀態同1）, EUT分別工作在低、中、高三個頻點。測試儀發送的有用信號為凈荷PN9的DH1分組，同時還發送凈荷PN15的藍牙干擾信號。有用信號和干擾信號的功率電平參見表2。
· 測試儀進行誤碼率統計，要求BER<0.1%。
4）阻塞性能測試
阻塞特性是指在其它頻段存在大的干擾信號時，接收機接收有用信號的能力。初始狀態同1），EUT收發頻點為2460MHz（58號信道）。測試儀不僅發送凈荷為PN9的DH1分組作為有用信號，而且發送頻率為30MHz到12.75GHz之間的連續波干擾信號。有用信號的功率電平比參考靈敏度高3dB，參考靈敏度是指滿足一定的誤碼率情況下，接收機可以接收的最小電平。干擾信號的電平比表3給出的大2dB。
· 測試儀統計誤碼率，如果BER>0.1%,則測試儀記錄此時干擾信號的頻點,要求頻點的個數小於24。
· 其他條件不變，僅把干擾信號的電平降為-50dBm，測試儀記錄BER>0.1%時的干擾信號的頻點，要求其個數小於5個。
5）互調性能測試
互調特性是指存在兩個或多個跟有用信號有特定頻率關系（它們的互調產物剛好落在有用信號帶內）的干擾信號的情況下的接收能力。初始狀態同1），EUT收發頻點相同，分別為低 、中、高頻點。測試儀不僅發送凈荷為PN9的DH1分組作為有用信號，其功率比參考靈敏度高6dB；而且發送功率為-39dBm、頻率為f1的正弦波干擾信號，以及功率為-39dBm、頻率為f2的PN15調制的藍牙干擾信號。2倍的f1與f2的差正好等於EUT的收信頻點，並且f2- f1 =3MHz、4MHz或5MHz。
· 測試儀統計誤碼率，要求BER < 0.1%。
6）最大輸入電平測試
即藍牙接收機的飽和電平。初始狀態同1），EUT工作於低、中、高頻點。測試儀發送凈荷為PN9的DH1分組信號，並控制其發射功率，以使EUT收信機入口處的電平為-20dBm。
· 測試儀統計誤碼率，要求BER < 0.1%。
四、其他測試
另外，收發信機均需要測試帶外雜散，即依據ETS或FCC標准，測試EUT在工作狀態和備用狀態下，30MHz～12.75GHz頻率范圍內的帶外雜散，包括天線傳導雜散和機箱輻射雜散。
雜散發射（spurious emission）指必要帶寬之外的一個或多個頻率的發射，其發射電平可以降低而不致影響相應信息的傳遞；雜散發射包含諧波發射、寄生發射、互調產物及變頻產物，但帶外發射除外。
發信機的雜散輻射是指用標准信號調制時在除載頻和由於正常調制和切換瞬態引起的邊帶以及鄰道以外離散頻率上的輻射。雜散輻射按其來源不同可分為：
· 傳導型雜散輻射：指天線連接器處或電源引線引起的任何雜散輻射。
· 輻射型雜散輻射：指由於機櫃和設備的結構而引起的任何雜散輻射。
移動台收信機的雜散輻射主要是由於天線連接器（傳導性雜散輻射）或是由於設備機箱（輻射型雜散輻射或機箱輻射）而引起的。對它的測量包括在對收信機雜散輻射的測量中。對它的測量類似於對基站發信機雜散輻射的測量。基站的雜散輻射主要有三個來源：
· 天線連接器的傳導雜散輻射；
· 機箱及設備結構引起的輻射型雜散輻射；
· 傳導型雜散進入電源線引起的雜散輻射。
雜散輻射可能是一些非線性元器件產生的諧波分量、交調信號等。為了防止一個系統的雜散輻射對其他無線通信系統造成干擾，需要提高系統的電磁兼容性能。在協議中都會規定這個系統的不同帶外頻率范圍的最大雜散輻射水平，規定的形式一般都是在一個頻率范圍內單位帶寬最大允許的雜散輻射是多少dBm；如協議上規定，WCDMA的發射機在150kHz～30MHz范圍內每10kHz帶寬的雜散輻射不能超過−36dBm。
五、注解：
1）PN碼（Pseudo-Noise Code），是一具有與白噪聲類似的自相關性質的0和1所構成的編碼序列，最廣為人知的二位元P-N Code是最大長度位移暫存器序列，簡稱m-序列， 他具有長 2的N次方 - 1個位元， 由一具線性回授的m級暫存器來產生。同時pn碼分長碼與短碼，在CDMA中的擔當不同的角色。
2） 偽隨機（或偽噪聲，Pseudorandom Noise，PN）碼序列是一種常用的地址碼。偽隨機碼序列具有類似於隨機序列的基本特性，是一種貌似隨機但實際上是有規律的周期性二進制序列。如果發送數據序列經過完全隨機性的加擾，接收機就無法恢復原始序列。在實際系統中使用的是一個足夠隨機的序列，一方面這個隨機序列對非目標接收機是不可識別的，另一方面目標接收機能夠識別並且很容易同步地產生這個隨機序列。
3）常見PN offset就是指PN碼偏置指數，在IS-95A CDm序列(2張)MA 系統中，PN短碼的周期是32768 (就是你看到的2的15次方=32768) chip，將短碼每隔64 chip進行划分,於是得到了512 (= 32768 / 64)個不同相位的短碼，將這些短碼按0至511順序編號，將該編號稱為PN 碼偏置指數。而這512個PN Offset值並不一定能全部被使用，需要根據網絡的規模等實際情況確定了步長（Pilot INC）后才能最終確定可以使用的PN Offset值。
4）時隙是一種時分復用技術(TDM)。
六、參考文檔
1）https://blog.csdn.net/u010514541/article/details/78607014?locationNum=3&fps=1
2）https://baike.baidu.com/item/pn%E7%A0%81/6660599#reference-[1]-1915299-wrap
3）https://baike.baidu.com/item/%E6%9D%82%E6%95%A3%E5%8F%91%E5%B0%84/8021757?fr=aladdin