长征娱乐

从智能家居、智慧城市、智能工业等领域，，，不休更新迭代的蓝牙设备给人们提供了一个无限可能的智能生涯场景！！！！！！＠堆酪丫谌胛颐巧牡姆椒矫婷，，，悄无声息地扭转着长征娱乐生涯习惯，，，让长征娱乐日常生涯变得越发方便！！！！！！Ｔ谖颐巧肀咭丫笃、宰割的所有，，，此刻都起头衔接，，，并且变得智能！！！！！！

回首蓝牙V1.0 到 V5.2 的技术变迁，，，从音频传输、图文传输、视频传输，，，再到以低功耗为主打的物联网传输！！！！！！＠堆牢尴呒际跻云浼用艽胧┟缆，，，传输过程不变以及兼容设备丰硕等诸多利益从众多无线传输技术中脱颖而出！！！！！！Ｓ绕涫窃谑谌偶髦鸩浇档偷慕裉，，，蓝牙技术起头真正遍及到各类数码设备！！！！！！

随着蓝牙技术的宽泛利用，，，蓝牙IC的市场需要量不休增长，，，ATE测试作为蓝牙IC出产环节中重要一环，，，也是IC质量的关键把关蹊径，，，它长短：姆殉杀镜囊桓龉ば，，，若何能满足客户越来越高的测试机能要求同时又两全成本考量，，，成了ATE厂家面对的新挑战！！！！！！

今天小编就带着各人来聊一聊关于蓝牙IC ATE测试的那些事！！！！！！Ｔ谄鹜妨牟馐怨婊拔颐窍纫宦费耙幌吕堆兰际跻约袄堆兰际醺碌⒄故！！！！！！

一、蓝牙概述

蓝牙技术是一种尖端的盛开式无线通讯尺度，，，可能在短距离领域内无线衔接桌上型电脑与笔记本电脑、便携设备、PDA、移动电话、拍照手机、打印机、数码相机、耳麦、键盘甚至是电脑鼠标；；；

蓝牙选取分散式网络结构以及快跳频和短包技术，，，支持点对点及点对多点通讯，，，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段！！！！！！Ｆ涫菟俣任1Mbps，，，选取时辰双工传输规划实现全双工传输！！！！！！

相比于其他无线技术：红外、无线2.4G、WiFi来说，，，蓝牙拥有加密措施美满，，，传输过程不变以及兼容设备丰硕等诸多利益！！！！！！Ｓ绕涫窃谑谌偶髦鸩浇档偷慕裉，，，蓝牙技术起头真正遍及到所有的数码设备！！！！！！２煌，，，蓝牙这一路走来也并非美满，，，从1.0到4.2，，，再到此刻的5.0，，，是一个不平庸的过程！！！！！！

二、蓝牙技术发展史

第一代蓝牙：关于短距离通讯早期的索求

1999 年：蓝牙 1.0

早期的蓝牙 1.0 A 和 1.0B 版存在多个问题，，，有多家厂商指出他们的产品互不兼容！！！！！！Ｍ，，，在两个设备“链接”（Handshaking）的过程中，，，蓝牙硬件的地址（BD_ADDR）会被发送出去，，，在和谈的层面上不能做到匿名，，，造成泄漏数据的危险！！！！！！

因而，，，当 1.0 版本推出以来，，，蓝牙并未立即受到宽泛的利用！！！！！！３似涫倍杂堆乐澳艿牡缱由璞钢掷嗌，，，蓝牙装置也极度昂贵！！！！！！

2001 年：蓝牙 1.1

蓝牙 1.1 版正式列入 IEEE 802.15.1 尺度，，，该尺度界说了物理层（PHY）和媒体接见节制（MAC）规范，，，用于设备间的无线衔接，，，传输率为 0.7Mbps！！！！！！５捎谑窃缙谏杓，，，容易受到同频率之间产品滋扰，，，影响通讯质量！！！！！！

2003 年：蓝牙 1.2

蓝牙 1.2 版针对 1.0 版本露出出的安全性问题，，，美满了匿名方式，，，新增屏蔽设备的硬件地址（BD_ADDR）职能，，，；；；び没馐苌矸菪崽焦セ骱透，，，同时向下兼容 1.1 版！！！！！！４送，，，还增长了四项新职能；；；

AFH（Adaptive Frequency Hopping）适应性跳频技术，，，削减了蓝牙产品与其它无线通讯装置之间所产生的滋扰问题；；；

支持 Stereo 音效的传输要求，，，但只能以单工方式工作！！！！！！

第二代蓝牙：发力传输速度的 EDR 时

2004 年：蓝牙 2.0

蓝牙 2.0 是 1.2 版本的改进版，，，新增的 EDR（Enhanced Data Rate）技术通过提高多工作处置和多种蓝牙设备同时运行的能力，，，使得蓝牙设备的传输率可达 3Mbps！！！！！！

蓝牙 2.0 支持双工模式：能够一壁进行语音通讯，，，一壁传输文档/高质素图片！！！！！！

同时，，，EDR 技术通过削减工作负债循环来降低功耗，，，由于带宽的增长，，，蓝牙 2.0 增长了衔接设备的数量！！！！！！

2007 年：蓝牙 2.1

蓝牙 2.1 新增了 Sniff Subrating 省电职能，，，将设备间相互确认的讯号发送功夫距离从旧版的 0.1 秒耽搁到 0.5 秒左右，，，从而让蓝牙芯片的工作负载大幅降低！！！！！！

别的，，，新增 SSP 简易安全配对职能，，，改善了蓝牙设备的配对履历，，，同时提升了使用和安全强度！！！！！！

第三代蓝牙：High Speed，，，传输速度高达 24Mbps

2009 年：蓝牙 3.0

蓝牙 3.0 新增了可选技术 High Speed，，，High Speed 能够使蓝牙挪用 802.11 WiFi 用于实现高速数据传输，，，传输率高达 24Mbps，，，是蓝牙 2.0 的 8 倍！！！！！！

蓝牙 3.0 的主题是 AMP（Generic Alternate MAC/PHY），，，这是一种全新的交替射频技术，，，允许蓝牙和谈栈针对任一工作动态地选择正确射频！！！！！！

功耗方面，，，蓝牙 3.0 引入了 EPC 加强电源节制技术，，，再辅以 802.11，，，现实空闲功耗显著降低！！！！！！

第四代蓝牙：主推” Low Energy”低功耗

2010 年：蓝牙 4.0

蓝牙 4.0 是迄今为止第一个蓝牙综合和谈规范，，，将三种规格集成在一路！！！！！！Ｆ渲凶钪匾谋涠褪 BLE（Bluetooth Low Energy）低功耗职能，，，提出了低功耗蓝牙、传统蓝牙和高速蓝牙三种模式：

”高速蓝牙“主攻数据互换与传输；；；“传统蓝牙”则以信息沟通、设备衔接为重点；；；”低功耗蓝牙“以不需占用太多带宽的设备衔接为主，，，功耗较老版本降低了 90%！！！！！！

2013 年：蓝牙 4.1

蓝牙 4.1 在传输速度和传输领域上变动很小，，，但在软件方面有着显著的改进！！！！！！Ｕ獯胃轮髡攀俏巳 Bluetooth Smart 技术最终成为物联网（Internet of Things）发展的主题动力！！！！！！

支持与 LTE 无缝合作！！！！！！５崩堆烙 LTE 无线电信号同时传输数据时，，，那么蓝牙 4.1 能够自动协调两者的传输信息，，，以确保协同传输，，，降低互有关扰！！！！！！

2014 年：蓝牙 4.2

蓝牙 4.2 的传输速度越发急剧，，，比上代提高了 2.5 倍，，，由于蓝牙智能（Bluetooth Smart）数据包的容量提高，，，其可包容的数据量相当于此前的10倍左右！！！！！！

改善了传输速度和隐衷；；；に，，，蓝牙信号想要衔接或者追踪用户设备，，，必须经过用户许可！！！！！！Ｓ没芄话残氖褂每纱┐魃璞付挥貌话脖桓！！！！！！

第五代蓝牙：开启「物联网」时期大门

2016 年：蓝牙 5.0

蓝牙 5.0 在低功耗模式下具备更快更远的传输能力，，，传输速度是蓝牙 4.2 的两倍（速度上限为 2Mbps），，，有效传输距离是蓝牙 4.2 的四倍（理论上可达 300 米），，，数据包涵量是蓝牙 4.2 的八倍！！！！！！ＶС质夷诙ㄎ坏己街澳，，，结合 WiFi 能够实现精度小于 1 米的室内定位！！！！！！Ｕ攵 IoT 物联网进行底层优化，，，力求以更低的功耗和更高的机能为智能家居服务！！！！！！

2020年1月7日，，，在美国拉斯维加斯进行的CES2020展会上，，，蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group，，，简称SIG）颁发即将颁布新一代蓝牙音频技术尺度—低功耗音频LE Audio，，，新一代蓝牙音频技术突破了经典蓝牙音频的市场垄断职位，，，开创了蓝牙无线音频新市场！！！！！！E Audio不仅在音频质量上面做出了提升，，，更是参与了低功耗个性，，，使得蓝牙音频可能在更多场景中利用！！！！！！

在介绍完蓝牙技术的发展史后，，，相信各人对蓝牙技术已经有了一个初步的意识，，，接下来小编将以BLE（低功耗蓝牙）为例，，，带各人再来聊一聊蓝牙IC的测试要求以及ATE测试规划；；；

三、BLE测试需要

1. 蓝牙测试中关键技术点介绍

（1） 蓝牙和谈栈

Generic Access Profile（GAP）

前面Link Layer固然对衔接成立的过程做了界说，，，但它并没有体现到Application（或者Profile）层面，，，而GAP则是直接与利用法式或配置文件通讯的接口，，，它实现了如下职能：界说GAP层的蓝牙设备角色（role），，，界说GAP层的用于实现各类通讯的操作模式（Operational Mode）和过程（Procedures），，，界说User Interface有关的蓝牙参数，，，蕴含蓝牙地址、蓝牙名称、蓝牙的PIN码等；；；

主机节制接口层（Host Controller Interface，，，简写 HCI）：界说Host（主机）和Controller（节制器）之间的通讯和谈，，，这一层可所以软件或者硬件接口，，，如UART、SPI、USB等！！！！！！

Link Layer用于节制设备的射频状态，，，设备将处于Standby（待机）、Advertising（公告）、Scanning（扫描）、Initiating（初始化）、Connection（衔接）这五种状态中的一种！！！！！！

由于BLE属于无线通讯，，，则其通讯介质是肯定频率领域下的频带资源（Frequency Band）；；；BLE的市场定位是个别和民用，，，因而使用免费的ISM频段（频率领域是2.400-2.4835 GHz）；；；为了同时支持多个设备，，，将整个频带分为40份，，，每份的带宽为2MHz，，，称作RF Channel！！！！！！

（2） BLE物理通道

经过上面的界说之后，，，BLE的物理通道已经出来了，，，即“频道别离是‘f=2402 +k * 2 MHz, k=0, … ,39’，，，带宽为2MHz”的40个RF Channel！！！！！！

在链路层，，，将40个信道分为广播信道和数据信道，，，有3个信道是advertising channel（广播通道），，，别离是37、38、39，，，用于发现设备（Scanning devices）、初始化衔接（initiating a connection）和广播数据（broadcasting date）；；；剩下的37个信道为data channel（数据通道），，，用于两个衔接的设备间的通讯！！！！！！

广播信道分散在距离较远的频段上，，，过度的集中会导致若是该频段受滋扰严重，，，可能广播就无法进行的情况，，，分散的主张是为了增长容错率！！！！！！

（3） 蓝牙包体式

? 常见蓝牙数据包类型好多，，，但是通常只有DH (Data High-rate) and DM (Data Medium-rate) 两种类型会被利用于出产测试中！！！！！！

? DH、DM均有三种等级，，，别离为单时隙、3倍时隙和5倍时隙，，，每个DM或DH数据包后标有相应的数字，，，用来批示该数据包的长度！！！！！！

? Standard Data Rate (1Mbps)

? DH1, DH3, DH5

? DM1, DM3, DM5

? EDR 2Mbps Data Rate (pi/4-DQPSK modulation)

? 2-DH1, 2-DH3, 2-DH5

? 2-DM1, 2-DM3, 2-DM5

? EDR 3Mbps Data Rate (8DPSK modulation)

? 3-DH1, 3-DH3, 3-DH5

? 3-DM1, 3-DM3, 3-DM5

（4） 蓝牙有效载荷类型（payload）

在出产测试中有三种分歧的payload（有效载荷）类型，，，每一种payload侧重device 的一种测试：

? PRBS9

? 发送频谱散布靠近现实信号的伪随机序列，，，测试device工作机能；；；

? 10101010

? 针对换制滤波器？；；；

? 通过显著扭转频谱状态对发射机输出能力进行压力测试；；；

? 11110000

? 重要用来检测DUT内部高斯滤波器；；；

（5） 蓝牙自适应跳频技术

蓝牙技术是工作在2.4GHz免费工业频段上的短距离无线通讯技术，，，同时工作在2.4G频率上的还有其他无线通讯尺度，，，例如802.11！！！！！！Ｎ颐侵若是两种频率同时工作在统一个频率段，，，那么就会产生互有关扰，，，造成数据传输质量降低！！！！！！Ｒ蚨缙诘睦堆郎杓普咚伎剂苏庑┪侍夂，，，决定选取调频的技术预防和802.11的频率竞争，，，即在每一个固定的频率上只驻留很短的功夫而后在换一个频率进行数据的通讯！！！！！！

? 自适应跳频技术（AFH）是成立在自动信道质量分析基础上的一种频率自适应和功率自适应节制相结合的跳频技术！！！！！！８眉际跄苁固低ㄑ豆套远芸蛔倘诺奶偃实，，，并以最小的发射功率、最低的被截获概率，，，达到在无滋扰的跳频信道上，，，长功夫维持优质的通讯；；；

? 该职能重要通过SCAN进行测试，，，并且若是PLL测试通过就能够保障该职能能够工作；；；

2. 蓝牙发射机个性测试（TX）：

? Output Power

通过Output Power测试，，，验证最大峰值功率和均匀射频输出功率；；；

初始前提：

DUT设置在最大功率下的直接TX模式；；；

DUT的初始状态置为环回(Loop back)；；；

链路为Frequency hopping，，，白噪声被关闭

仪表发射的有效负载为PRBS9；；；

规范要求峰值功率<23dBm，，，均匀功率<20dbm；；；

若是DUT的功率等级为1，，，均匀功率>0dbm；；；

若是DUT的功率等级为2，，，-6dbm<均匀功率<4bm；；；

若是DUT的功率等级为3，，，均匀功率<0dbm；；；

? Modulation Characteristics

调制个性是一种频率误差丈量步骤，，，重要是对换制指数的验证；；；

初始前提：

调制方式选取的是GFSK；；；

DUT的初始状态置为环回(Loop back)；；；

关闭Frequency hopping；；；

两种分歧类型的有效负载：

0xF0(11110000)：?f1

0x55(10101010)：?f2

测试log指数满足以下前提：

140kHz ≤ ?f1avg ≤ 175kHz（至少99.9%的?f1avg满足）

?f2max ≥ 115kHz（至少99.9%的 ?f2max满足）

?f2avg/?f1avg ≥ 0.8

? 20dB Bandwidth

测试验证在工作频率领域内的排放是否在限度领域内；；；

初始前提：

DUT设置在最大功率下的直接TX模式；；；

白噪声关闭，，，关闭跳频(Frequency hopping)；；；

芯片别离工作在低、中、高三个频点；；；

蓝牙测试仪扫频找到相对应的最大功率的频点；；；

找到在最大功率左右两侧对应功率降落20dB时的fL和fH，，，20dB的?f=|fH-fL|，，，要求?f<1MHz；；；

? In-band emissions

测试重要验证在设备使用的频率领域内，，，来自DPSK发射机的有害信号水平低于要求的水平；；；

初始前提：

DUT设置为最大输出功率下直接TX模式；；；

关闭白噪声、跳频，，，固定频率测试(fTX=2406MHz、2440MHz、2476MHz)；；；

设置线损；；；

DUT配置最大输出功率；；；

有效负载为PRBS9数据体式；；；

测试评估的尺度：

在fTX=2406MHz、2440MHz、2476MHz时，，，PTX≤20dBm(满足Out Power Classes即可)；；；

在fTXz±2MHz时，，，PTX≤-20dBm；；；

在fTXz±[3+n]MHz，，，n=0，，，1，，，2……时，，，PTX≤-30dBm；；；

3. 蓝牙接管器测试（RX）：

? Sensitivity -signal slot packets

测试主张：使用非梦想发射机（单插槽数据包）测试活络度！！！！！！４瞬馐杂美咛宓亟缢盗朔⑺偷絀UT的信号！！！！！！UT应满足该非梦想信号所要求的活络度！！！！！！

初始前提：

DUT的初始状态置为环回(Loop back)；；；

关闭Frequency hopping；；；

DUT以最大输出功率发送回测试器；；；

测试仪的传输功率选择为使DUT接管机的输入功率为-70dBm；；；

? Sensitivity -multi slot packets

测试主张：多时隙数据包以活络度级别发送到DUT！！！！！！＃ㄔ市淼淖畲蟪ざ龋！！！！！！４瞬馐杂美咛宓亟缢盗朔⑺偷紻UT的信号！！！！！！UT应满足该非梦想信号所要求的活络度！！！！！！

与Sensitivity -signal slot packets的初始前提一样；；；

? C/I Performance

测试主张：验证存在协同/相邻信道滋扰时的接管机机能；；；

与Sensitivity -signal slot packets的初始前提一样；；；

? Blocking Performance

测试主张：在存在滋扰的情况下，，，验证接管器的机能；；；

与Sensitivity -signal slot packets的初始前提一样；；；

DUT：fRX=fTX=2460MHz；；；

? Intermodulation Performance

测试主张：对接管机的互调个性的验证；；；

与Sensitivity -signal slot packets的初始前提一样；；；

在测试用例期间的fTX=fRX；；；

? Maximum Input Level

测试主张：对接管机机能的验证；；；

与Sensitivity -signal slot packets的初始前提一样；；；

以上小编列举了SIG组织对于蓝牙测试的尺度要求，，， 接下来小编带各人具体看一看BLE SoC的测试需要以及长征娱乐为各人带来的ATE测试解决规划！！！！！！

四、BLE SoC测试需要及ATE解决规划

1. BLE SOC  测试需要

常见BLE SOC 测试需要重要蕴含DC测试、AC测试、AD/DA测试以及RF测试四大类测试！！！！！！

与之相对应的BLE SOC测试对于测试设备的要求，，，能涵盖高精度DC测试（电压、电流），，， 能满足高速且大pattern 容量的数字职能测试，，，能够支持高精度AD/DA混合信号测试，，，且能满足超高速的RF测试！！！！！！

2. 长征娱乐BLE SOC测试解决规划

(1) 规划介绍

为了满足无线产品测试需要，，，长征娱乐推出全新的ST7008-B蓝牙测试仪！！！！！！８靡潜碇С Sub-6GHz 多域并行测试，，，拥有信号发送接管职能，，，可能实现频率、解调个性及频谱个性等测试，，，对将来无线测试尺度有优异的扩充性！！！！！！？康米⌒愿、成本低、功耗低，，，是提高蓝牙设备质量和出产效能的必备测试仪器！！！！！！

(2) 测试资源需要

(3) 关键板卡技术指标介绍

DFB32：

又称业务职能板，，，重要掌管芯片的供电，，，DC参数的测试以及数字职能的实现；；；

MWB8：

又称音频测试板，，，重要是8+8路高精度AWG/DGT，，，能够用来实现音频AD/DA的测试；；；

ST7008：

又称蓝牙测试仪，，，其实是一款无线综测仪，，，支持7.1Ghz以内的无线电信号的测试，，，目前已经盛开的测试有蓝牙、WIFI，，，更多职能将陆续盛开；；；

SMU20：

SMU20重要是一款高压，，，超高丈量精度的仿照板卡，，，能够用于有高压测试需要的场景；；；

(4) 常见BLE+ AudioSOC测试项资源分配

以上是长征娱乐推出的ST2500系统搭载ST7008蓝牙测试仪以及高分辨率音频测试板测试解决规划，，，能够有效覆盖音频蓝牙SOC的测试要求！！！！！！

(5) 重要利用

? 支持多模终端BT、WIFI芯片测试

?支持模式：BT、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax

?可扩大支持GPS

?可扩大支持Zigbee

?可扩大支持3GPP TS38.521 Release15/16版本

(6) 规划优势

? 方便编程

1. ST2500 集成I2C、SPI 和谈，，，提供用户可直接挪用的API 接口，，，能够满足一部门BLE 节制和谈；；；

2. 方便用户直接挪用，，，能够缩短pattern 开发周期；；；

3. 现成 BLE RF test library 以供用户挪用.

4. 有编写好的测试模板可供用户参考.

? 高机能低成本

1. ST7008支持8路TX/RX，，，支持 TX/RX 半双工测试和 TX 同时发射职能；；；

2. 支持单一易用的R&D人机界面以及开发调试小工具，，，提高伐试效能；；；

3. 共同ST2500系统的高机能测试个性，，，能够实现高效的8site以及更多site的并行高机能测测试；；；

4. 相对ATE行业现有的测试规划，，，该规划有着比力高的性价比优势；；；

?  易守护

1. 职能板卡支持在线校准；；；

2. 有专业的服务团队，，，实时响应客户的守护需要；；；