一、蓝牙技术概述

蓝牙作为当前市面上智能设备产品必不可少的一个模块，由于其能够支持大容量的近距离无线通信，市面上蓝牙的应用场景也日益增加。蓝牙的传输距离是10米左右，通过增加发射功率可达到100米。蓝牙技术在全球通用的频段为2.4GHz，由于其频带范围具有较强的公开性，使得其在使用过程中不可避免的要受到外部的干扰，影响数据传输的稳定性和安全性，不利于蓝牙技术的广泛应用。因此，研究蓝牙技术的抗干扰性能并提出改进对策，对蓝牙产品未来的优化方向具有重要的指导意义。

二、生活中的蓝牙通信干扰

各位在使用蓝牙耳机时，不知道是否遇到过以下情况：

(1)手机无法连接耳机或无法保持连接状态。

(2)连接速度较慢。

(3)耳机声音断断续续，或者有嗡嗡的噪音声。

出现以上任一情况，说明你的蓝牙耳机可能受到了外界的干扰。

随着无线技术的不断发展，越来越多的无线设备出现在我们的生活中。在我们的身边能接触到的无线设备就有非常多，例如路由器、手机、车载设备、耳机、手环、打印机等。如此繁多的电子设备会导致信号传输环境复杂，对于蓝牙传输的稳定性以及可靠性都是不小的挑战。尤其在一些如机场、火车站、商场等人流密集的场景，环境中不仅充斥着功率强劲的Wi-Fi信号，同时还有不少的蓝牙设备，相互之间可能产生强烈干扰，导致蓝牙断流的情况发生。

三、蓝牙抗干扰问题分析

蓝牙系统在2.4GHz工作频段的电磁干扰问题主要有以下两点：第一，源于蓝牙系统内部的电磁干扰。在设计蓝牙内部电路和接口的过程中，如果存在设计不合理的现象，会导致蓝牙系统内部的高频电磁向外辐射，降低了蓝牙系统内部电路工作的稳定性，不利于提升蓝牙系统的传输速度。第二，来自现有业务的电磁干扰。蓝牙设备间的通信依靠跳频和直接序列扩谱实现，其发射功率在国家允许的范围内，但受天线形式、系统结构和增益指标的影响，不同蓝牙设备的发射功率和调制方式会有显著的差异。加上2.4GHz频段具有较强的开放性，频段的使用情况较为复杂，进一步引入了电磁干扰的来源。

作为在射频和微波频谱中广泛存在的系统，蓝牙系统在设计时已具有一定的抗干扰的能力。蓝牙采用了多种技术来降低受到干扰概率并降低错包率：

（1）蓝牙帧长度短且快。蓝牙数据包通常只有一半大小，速度快四倍。拥有小而快的数据包可以更有效地使用频谱并显着降低冲突的可能性。

（2） 蓝牙自适应跳频技术（AFH）。通过采样RSSI检测方法或PER检测方法对蓝牙信道进行评估，将信道分为好信道，坏信道和未知信道。自适应跳频从中挑选20个信道进行跳频，可以有效避开干扰。

尽管蓝牙系统有上述两项技术，但仍然不可避免的受到干扰。当蓝牙系统的运作不再如预期时，干扰就成为一个难题了。即使管理机构和标准组织对每个频带的无线操作和协议进行了定义，有意和无意辐射体都会对系统性能造成不利影响。

无意辐射体包括：

• 电气设备
• 外部电源
• 数字钟表
• 红外遥控器
• 微波炉
• 荧光灯和等离子灯
• 功率线路

根据47 CFR 15.3，无意辐射体是任何以至少9 kHz的频率工作，从而产生RF波，但不是专门设计用于作为RF源的电气或电子设备。无意辐射体可产生宽带噪声或可能对周围环境的无线电信号传播进行调制。

有意辐射体包括：

• 广播无线电
• 卫星
• 雷达
• 移动无线电
• 无绳电话

有意辐射体覆盖支持无线电的电子设备，包括大多数Wi-Fi，3G，4G，5G，蓝牙，LTE、有源RFID设备、支持 GPS 的设备等。

四、WTS-9000抗干扰测试系统

中承科技独立设计的抗干扰测试系统，采用自主研发的具备完整802.11/15系列协议栈，能够支持Wi-Fi,蓝牙协议栈级别的定制化开发。

在辐射近场，表征移动终端整机效能的指标如TRP、TIS，和天线方向图的峰值紧密相关，通过严谨的箱体设计和测量天线优化，被测件的峰值大小及方向性等均能做准确测量，其测量系统总误差与辐射远场极为相似。支持引入Wi-Fi/BT作为干扰源，通过仪表设备能够精准控制不同干扰源的各项参数指标，不仅能模拟一些同频、邻频等一些典型的干扰测试场景，同时可以快速检测产品在有无干扰环境下各项性能指标的差异并通过数据指标更直观地将问题原因呈现出来。

4-1  WTS-9000抗干扰测试系统