BLE物理层特性

Posted 2020-10-17 云翔世界

 

• 低功耗蓝牙采用了高斯频移键控，
• 其物理层比特率为1Mbit/s 或者叫 1Mbps， 每一个符号1比特。
• 传统蓝牙使用79个窄带信道间切换进行信息传输。低功耗蓝牙传输信息使用40个无线信道。
• 低功耗蓝牙使用最低频率为2402MHz，最高频率 2480MHz，在较低的频率部分，低功耗蓝牙所使用的频率与2.4GHz ISM 频段的最低频率有2MHz 的间隙，
• 发射功率规定最大发射功率为+10dBm，最小发射功率不能低于 -20dBm，否则可能导致对方接收不到。+10dBm 的发射功率为10mw， -20dBm 的发射功率仅仅为10uw

频率偏移问题：
　　实际的工作频率可能是2401.850MHz 或者 2402.150MHz， 整个报文的中心频率容限是+/-150kHz

接收机灵敏度
　　接收机灵敏度可以量化接收机接收能力，通常以dBm为单位。
　　低功耗规定其灵敏度要高于-70dBm，即在接收到0.000 000 1mw 的电磁能量条件下要
　　能够工作，一般低功耗蓝牙的控制器其灵敏度都可大-90dBm，或者说1pw，

 

通信距离问题
　　为了计算低功耗蓝牙的通信举例，需要确定系统的链路预算。它由各个部分组成，包括天线、匹配电路的增益和损耗。在假设天线和匹配电路的差别不大的情况下，链路预算
　　的主要来源是路径损耗。
　　路径损耗是发射机天线到接收机天线的能量消耗。路径损耗与距离的计算公式
　　path loss = 40 + 25log(d)
　　path loss标识路径损耗，d标识发射机和接收机的距离。
　　注意这只是一个近似的大概的计算公式。

　　路径损耗与距离的关系：

　　

　　如发射功率为-20dbm，接收机灵敏度为-70dbm，则允许的路径损耗为50dbm，对应于2.5m的通信距离，这也是低功耗
　　蓝牙以最低功率发射，并在接收机灵敏度最低的情况下所达到的通信距离。

　　如果发射功率为10dbm即最大，接收机灵敏度为-90dbm即最小，则允许的路径损耗为100db对应于250m的通信距离，这是低功耗蓝牙以最高功率发射，接收机灵敏度非常好的情况下所达到的通信距离。