Deutsch - Rohde & Schwarz

Als Modulationsdaten wechseln sich bei dieser Messung inPräambel und Payload jeweils Nullen und Einsen ab. Weil dieBluetooth Signale frequenzmoduliert sind, ergibt sich die mittlereFrequenz eines Abschnittes mit gleicher Anzahl von NullundEins-Bits durch Summieren aller Abtastwerte in diesemAbschnitt und anschließender Division durch die Anzahl derWerte.Der gleiche systematische Fehler ist zu beobachten, wennunmittelbar vor dem Payload-Datenfeld mehrere Einsen auftreten(BILD 1b). Diesmal ist die Summe der Abtastwerte für daserste Bit „zu positiv“). Richtige Ergebnisse erhält man hier nur,wenn das erste Bit-Pärchen ignoriert wird.Wendet man diese Rechenvorschrift aber auf die vier Bitsder Präambel an, ergibt sich bei den meisten Bluetooth Transmitternein beträchtlicher systematischer Fehler. Dieser rührtdaher, dass der Wert des ersten Präambel-Bits, d.h. des erstengültigen Bits im Paket, meistens bereits einige Zeit vor Beginndes Pakets angelegt wird (BILD 1a). Hier ist der AnfangswertNull, daher ist die Summe der Abtastwerte für das erste Bit derPräambel erheblich negativer als z.B. für das dritte Bit. BILD 2demonstriert dies im Detail.Muss die Präambel-Frequenz genau abgeglichen werden – z.B.in der Gerätefertigung –, so lässt sich der beschriebene Fehlerganz einfach dadurch vermeiden, dass man zur Berechnung dermittleren Frequenz nur die Abtastwerte der mittleren oder derletzten zwei Präambel-Bits heranzieht.BILD 1PräambelDemoduliertes Bluetooth Signal.BILD 1aBILD 1bPayload-Daten1 1 0 1 0 1BILD 2 Abtastwertemit Datenwechsel(blau) und ohne (rot).1 Bit 1 BitZusätzlich tritt in den Bereichen ohne Datenwechsel grundsätzlichein größerer Frequenzhub auf, da dort das Modulationsfiltervoll eingeschwungen ist. Diese Tatsache verstärkt den beobachtetenFehler. Durch bewusstes Weglassen derRand-Bits bei der Auswertung der Abtastwerte erzieltman für Präambel-Frequenz und maximale Drift eineGenauigkeitssteigerung um mehr als eine Zehnerpotenz,also z.B. für die Präambel-Frequenz einen Messfehlervon weniger als 500 Hz gegenüber einem Fehlervon bis zu 10 kHz, wenn nach dem Bluetooth-Standardgemessen wird.Das oben beschriebene Verfahren ist in einer kostenlosenApplication Note ausführlich erläutert [3]. In dem mitgeliefertenDemoprogramm sind diese Methoden bereits implementiert.Detlev LieblLITERATUR[1] Bluetooth RF Test Specification, Revision 0.9, 14.3.2000.[2] Bluetooth Core Specification, Revision 1.0b, 12.6.1999.[3] Transmitter-Tests an Bluetooth Modulen. Application Note 1MA26 vonRohde&Schwarz (Homepage: Products&More – Application Notes –Bluetooth – 1MA26).* Bluetooth ist eingetragenes Warenzeichen von Telefonaktiebolaget LMEricsson Sweden und von Rohde&Schwarz lizensiert.Näheres unter Kennziffer 169/1341Neues von Rohde&Schwarz Heft 169 (2000/IV)