基本速率 和 增强数据速率 (BR/EDR)
这是最传统、最经典的蓝牙技术，用于蓝牙耳机、鼠标、键盘等设备。
（图片来源网络，侵删）
基本速率 - GFSK 调制
- 技术名称：高斯频移键控
- 应用版本：蓝牙 1.x, 2.x, 3.0 (BR/EDR 部分)
- 工作原理：
- 这是一种非常简单和成熟的数字调制技术。
- 它用两个不同的频率来代表二进制的“0”和“1”，用
f1频率代表 '0'，用f2频率代表 '1'。 - “高斯”是指在进行频率切换前，会先通过一个高斯滤波器，使得频率变化更加平滑，从而减少信号对邻近频道的干扰，提高频谱效率。
- 特点：
- 优点：实现简单、功耗低、抗干扰能力强。
- 缺点：速率较低，物理层速率固定为 1 Mbps。
增强数据速率 - EDR 技术
为了在不增加带宽的情况下提高速率,蓝牙 2.0+EDR 引入了两种新的调制方式，与 GFSK 结合使用。
-
π/4-DQPSK 调制
- 速率：2 Mbps
- 原理：这是一种相位调制技术，它通过改变信号的相位来传输数据，每个符号可以携带 2 个比特的信息，因此速率是 GFSK 的两倍。
-
8DPSK 调制
- 速率：3 Mbps
- 原理：这是 DPSK 的一种高级形式，它使用 8 种不同的相位状态，每个符号可以携带 3 个比特的信息（因为 2³ = 8），因此速率是 GFSK 的三倍。
- 缺点：相位状态越多，对信号质量的要求越高，抗干扰能力相对较弱，因此在信号不佳时，设备会自动降级到更稳定的 π/4-DQPSK 或 GFSK。
低功耗 蓝牙
为了满足物联网设备对超低功耗的需求,蓝牙技术引入了全新的架构，并采用了更先进的调制技术。
（图片来源网络，侵删）
调制技术 - GFSK 和 π/2-BPSK
- 技术名称：高斯频移键控 和 π/2 二进制相移键控
- 应用版本：蓝牙 4.0 及以上 (BLE)
- 工作原理：
- GFSK：在 BLE 的 1 Mbps 模式下，仍然使用 GFSK 调制，以保证与经典蓝牙设备的兼容性和低功耗。
- π/2-BPSK：在 BLE 的 2 Mbps 模式下，采用了这种相位调制技术，它通过改变信号的相位来传输 '0' 和 '1'，每个符号携带 1 个比特，虽然单个符号速率与 1 Mbps 模式相同，但由于它使用了更高效的编码方案，整体物理层速率翻倍至 2 Mbps。
- 特点：
- 优点：2 Mbps 模式在不显著增加功耗的情况下，大幅提升了数据传输速率，非常适合固件更新等大数据量传输场景，1 Mbps 模式确保了超低功耗和连接稳定性。
蓝牙 5 及更高版本
蓝牙 5 在 BLE 的基础上，引入了更高速率和更长距离的物理层，主要归功于两种新的调制技术。
LE 2M PHY (物理层)
- 技术名称：本质上是一种更高速的 2 Mbps 调制方案。
- 应用版本：蓝牙 5.0+
- 特点：在蓝牙 5 的 2M 模式下，数据速率是 BLE 2 Mbps 模式的两倍，达到 4 Mbps，这是通过在相同带宽内传输更多信息实现的，但代价是传输距离和穿墙能力会有所缩短。
LE Coded PHY (编码物理层)
- 技术名称：采用了前向纠错编码的调制技术。
- 应用版本：蓝牙 5.0+
- 工作原理：
- 它在数据发送前,会加入大量的冗余纠错码。
- 这使得接收端即使在信号非常微弱（信噪比很低）的情况下，也能准确地恢复出原始数据。
- 为了容纳这些纠错码,实际的数据速率会降低。
- 特点：
- 优点：极大地提升了信号的鲁棒性和传输距离。
- 速率模式：它提供两种编码模式，牺牲速率来换取距离：
- S=2 (编码率 1/2)：物理层速率降至 125 Kbps，但传输距离和抗干扰能力最强。
- S=8 (编码率 1/8)：物理层速率降至 500 Kbps，在距离和速率之间取得了更好的平衡。
总结表格
| 技术类别 | 调制技术 | 物理层速率 | 主要应用版本 | 核心特点 |
|---|---|---|---|---|
| BR/EDR | GFSK | 1 Mbps | 蓝牙 1.x - 3.0 | 经典、稳定、低功耗 |
| π/4-DQPSK | 2 Mbps | 蓝牙 2.0+EDR | EDR，提升速率 | |
| 8DPSK | 3 Mbps | 蓝牙 2.0+EDR | EDR，最高速率，抗干扰稍弱 | |
| BLE | GFSK | 1 Mbps | 蓝牙 4.0+ | 低功耗，稳定 |
| π/2-BPSK | 2 Mbps | 蓝牙 4.0+ | 低功耗，提升速率 | |
| BLE (蓝牙 5+) | LE 2M PHY | 4 Mbps | 蓝牙 5.0+ | 更高速率，距离缩短 |
| LE Coded PHY | 125 Kbps / 500 Kbps | 蓝牙 5.0+ | 更远距离，更强抗干扰，速率降低 |
蓝牙根据其不同的发展阶段和应用场景（经典连接、低功耗、高速率、远距离），灵活地采用了从简单的 GFSK 到复杂的编码调制技术，以实现技术上的不断演进和满足多样化的市场需求。
（图片来源网络，侵删）
