蓝牙射频调变模式与测量

4.1 π／4-DQPSK和8DPSK的星座图

针对2 Mb／s传输速率而定义的第一种EDR调变模式为π／4旋转差分编码四相移相键控(π／4-DQPSK)。将图3左边星状图看成是两个彼此偏移45°的QPSK星状图的叠放，即相当于A、B方式。每个符号时间的符号相位，是从两个QPSK星状图中交替选择而来，因此，后续符号的相位差是±π／4和±3π／4四个角度中的一个。星状图的4个资料点造就了每个符号携带二个位元的传输速率，即它的资料速率是GFSK调变模式的两倍。

针对3 Mb／s传输而定义的第二种EDR调变模式为8相差分编码移相键控(8DPSK)，它提高资料速率的关键在于为每个符号增加4个星状图资料点，全部8个星状图资料点可达到每个符号发射三个位元的传输速率，即资料速率是GFSK调变模式的三倍。如图3右边所示，A方式8DPSK。这种调变的优点是能用非相干解调模式，缺点是星状图资料点间的距离较小对杂讯有较高的灵敏度。

4.2 频带利用率

频谱效率ηB又称频带利用率，用来衡量通信系统的有效性。它定义为单位带宽传输频道上每秒可传输的比特数，单位是b／s／Hz。对于发送与接收系统的滤波器频带，取传输信道(含发送、接收滤波器)带宽，即-20 dB带宽。若传输信道的带宽为B，数据传输率为R。则：

利用平方根升余弦(root-raised cosine)脉冲来提高频带利用率，是把升余弦滤波器分别放置在收发两端，即将接收滤波器和发送滤波器设计(匹配)为平方根升余弦函数(升余弦函数的平方根)。若不考虑由信道引起的码间串扰，两个平方根升余弦函数相乘就得到升余弦形式的合成的系统传输函数(滚降系数α=0.5)。此时频带利用率：。

根据频带利用率的定义，将三种调变模式的ηB值计算在表1中。结果表明：采用多进制数字调变模式，虽然提高了频带利用率，却要牺牲信道带宽和信噪比等。

5 蓝牙信号实时频谱测试

蓝牙信号实质上是一种数字射频信号，其主要特征不仅表现为占用一定的频带，而且更重要的属性是对频率的时间控制(有时是微秒、有时是数秒、数分甚至更长)。由于传统测试仪器无法描述信号频率随时间的变化特征，因此产生了能够通过触发、捕获和分析来反映当前信号这种本质特征的第三代无线信号分析仪――实时频谱分析仪。

5.1 实时频谱仪

随着数字射频技术的发展，要求必须能捕获并存储一段时间的信号，并可反复回放，分析信号随时间的变化。另外，随着频谱利用率不断提高，干扰将来自更临近的频点，甚至同一频率，这要求频谱测试技术在发现和捕获能力上实现本质性的突破。实时频谱仪的核心是基于快速傅里叶(FFT)的仪表，可以实时捕获各种瞬态信号，同时在时域、频域及调制域对信号进行全面分析，满足现代数字射频信号测试的需求，图4所示为简化的实时频谱仪结构图。

使用实时频谱仪实时采集无缝捕获信号时，三个条件(样点、帧和块)描述了存储的数据层级。时域采集的信号通过FFT变换转变到频域，当处理速度足够快时就可以做到实时处理。数据层级的最低层是样点，它代表着离散的时域数据点。帧由整数个连续样点组成，是可以应用快速傅里叶变换把时域数据转换到频域中的基本单位。在这一过程中，每个帧产生一个频域频谱。采集层级的最高层是块，它由不同时间内无缝捕获的许多相邻帧组成，如图5所示。块长度(也称为采集长度)是一个连续采集表示的总时间。对块内部的所有帧，每个采集在时间上都是无缝的，但在块之间不是无缝的。