Livello fisico Bluetooth Low Energy per i controlli degli auricolari

tolleranza
Viene data una tolleranza quando viene prodotto un dispositivo. In generale, più precisa è la tolleranza, più costosa è l'attrezzatura. Per la radio, la tolleranza principale può essere determinata dall'accuratezza della frequenza. Anche se la radio è progettata per trasmettere a 2402 MHz, la frequenza operativa effettiva può essere 2401850 MHz o 2402150 MHz, che è la tolleranza della frequenza centrale per l'invio di un messaggio. Per Bluetooth Low Energy, la tolleranza della frequenza centrale dell'intero messaggio è +150 kHz. Il motivo per cui la frequenza centrale va alla deriva è che di solito si ottiene moltiplicando un cristallo di una frequenza nota. La frequenza dell'oscillatore a cristallo è solitamente 16 MHz. Se si desidera ottenere 2400 MHz, è necessario moltiplicare la frequenza per 150 volte. Qualsiasi deviazione dal cristallo sarà anche amplificata e riflessa alla frequenza di trasmissione. Ad esempio, se la frequenza effettiva dei dati del cristallo è 160001 MHz, la frequenza centrale si discosterà dalla frequenza ideale di 150 kHz. Chiamiamo questo cristallo un errore di 62 ppm, o 62 parti per milione. In genere, un cristallo a basso costo utilizzato in grandi quantità può avere un errore inferiore a 50 ppm. www.bjbjaudio.com

Un altro indicatore molto importante è la deriva della frequenza centrale durante la trasmissione dei pacchetti. La deriva può essere causata dall'accumulo di calore mentre il chip è in funzione. All'aumentare del calore, la frequenza interna della radio cambia leggermente. Durante l'invio di un pacchetto Bluetooth a bassa energia, la deriva non può superare i 50 kHz. Cioè, quando si inizia a inviare un messaggio, se la frequenza centrale è 2402.000 MHz, la frequenza centrale deve essere compresa tra 2401950 MHz e 2402050 MHz durante il processo di invio. Allo stesso tempo, la velocità massima di deriva della frequenza non può superare i 400 Hz/us. www.bjbjaudio.com

Sensibilità del ricevitore
Quando si costruisce un ricevitore, una domanda molto importante è; Quanto è buono? La misurazione della sensibilità del ricevitore quantifica il problema: quanto è sensibile il ricevitore a rilevare segnali wireless da altri dispositivi. La sensibilità viene solitamente misurata in dBm, che è un'unità molto piccola. Bluetooth Low Energy stabilisce che la sensibilità del ricevitore deve essere maggiore di -70dBm. In altre parole, il ricevitore deve funzionare correttamente quando riceve 00000001 mW di energia elettromagnetica. Tuttavia, il rumore è sempre presente. Non ha senso rilevare semplicemente il segnale se non può essere decodificato correttamente. Pertanto, in pratica, la soglia di sensibilità di ricezione è definita in una condizione di tasso di errore di bit accettabile (BER). Bluetooth Low Energy ha scelto un tasso di errore bit dello 0,1%. I driver che supportano Bluetooth Low Energy hanno una sensibilità del ricevitore di -90 dBm o 1 pW. Questa è una quantità incredibilmente piccola di energia rilevabile dal rumore di banda, che si traduce in una distanza di comunicazione oggettiva, come spiegato nella sezione successiva. www.bjbjaudio.com