btfz-sdr/gnuradio_demo/pluto-ble-adv-tx

PlutoSDR BLE 广播包发射（LE 1M）

工程根目录：本文件所在目录往上两级（即 pluto_ble_adv_tx.c 所在目录）。 编译+上机：make run CH=37 INTERVAL=200 ATTN=30（scp 到 pluto.local 再 ssh 上板跑）。 密码不写在本文件里：从环境变量 PLUTO_PW（或工程脚本里 source 的库）取；非交互 scp 必须加 -O。

触发条件

• 改 pluto_ble_adv_tx.c（组包、射频配置、缓冲区与发射循环）或 ble_phy.c（调制器）
• 手机 / nRF Connect 看不到设备；或只有自家接收机能解、标准设备一个包都收不到
• 怀疑广播间隔不准（既指"实测与设定不符"，也指"不合规范"）
• 换信道、改采样率、调发射衰减之后现象发生变化

工程文件地图

发射链路

PDU → CRC-24 → 白化(种子 = 信道号) → LSB 位展开 → 高斯成形(BT≈0.5) → 相位累加查表
    → int16 IQ → [包 1296 样点 + 留白 4000 样点] 填进硬件循环缓冲区(长度 = 采样率 × 间隔)
    → DMA 按采样时钟无限循环

硬规则（按踩坑代价排序）

1. 广播周期必须交给硬件循环缓冲区，不能用软件"睡"。

iio_buffer_push()（阻塞）+ usleep(间隔−包长) 在板子上做不准：同一版代码指令 10/20/100 ms， Ellisys 实测 35/75/395 ms（三个点严格落在 实测 ≈ 4×指令 − 5ms 这条线上，是比例性偏差不是抖动）； 同一份代码改成从宿主机推流跑，实测又是 201.2 ms（≈ 指令值）——周期会随运行环境漂移。 正确做法：把"一个广播周期"整体做成一个缓冲区，长度 = 采样率 × 间隔 （4 MHz × 200 ms = 800000 样点），前段填包、后段全填 0（静默），用 iio_device_create_buffer(tx, target_samples, true)（末参数 true = 硬件循环）创建， 只 push 一次，之后硬件按采样时钟无限循环，进程用 while (!stop) sleep(1); 活着。 代价：① 间隔启动时定死，改间隔 = 重启；② 缓冲区内存 = 采样率 × 间隔（200 ms @4 MHz ≈ 3.2 MB）； ③ 进程退出/被杀即停发。

1. 白化种子与射频信道绑死：LE 1M 的白化种子 = 信道号（37/38/39），种子写死而频率可自由改时，

换信道后任何标准接收机都解不出（实测：同一基带按 37 解 CRC OK，按 38 解一个包都没有）。 信道 → 频率 → 种子必须同源，只暴露一个 -c <信道>；-f 手动覆盖频率要告警。

1. `-s` 采样率不是越大越好：符号率 = 采样率 ÷ SAMPLE_PER_SYMBOL，而 sps 是编译期常量。

-s 10 只是把同一串样点播快 2.5 倍 → 2.5 Msym/s、占用带宽 ≈2.8 MHz、标准接收机一个包都收不到。 要么让速率参与调制器参数，要么不要暴露 -s。

1. 发射衰减必须显式写 `hardwaregain`：硬件上电默认是 −30 dB（不是注释里假设的 0 dB）。

实测过"调了衰减后手机端现象全变、被误判成别的故障"。写失败（部分固件返回 EINVAL）要只告警不致命， 并把"仍是硬件默认值"打在屏幕上。改任何射频电平前后都读回来记档。

1. Pluto 上 RX/TX 采样率是联动的：只写 TX 的 sampling_frequency，读回 RX 也是同一个值。

别在同一块板上一头发射、一头用 10 MHz 跑接收程序（那会把发射采样率一起带成 10 MHz）； 要同时收发用两块板，或让接收也降到 4 MHz。

1. 打印提示里不要写死期望值：代码里曾留 Calculated CRC (应为 E8 7D 36)，MAC/设备名一改就变成误导

（当前配置实测是 F4 0F D3）。提示只打印算法真实算出来的值。

1. 调制度要实测，不要从系数推导：16 抽头高斯核抽头和 256 极易被误读成 ±1 MHz；

实测每符号频偏 ±250 kHz、h = 0.50（256 分摊在 4 个样点上 = 每符号 64/1024 = 0.25 周期）。

1. 规范下限别踩：advInterval 范围 20 ms~10.24 s，是 0.625 ms 的整数倍（4 MHz 下正好 = 2500 样点）；

其中不可连接广播 ADV_NONCONN_IND 下限 100 ms（可连接 20 ms）。本工程用的是 ADV_NONCONN_IND。

1. 别猜采样率可行范围，直接读设备：sampling_frequency_available: [2083333 1 61440000]，

下限 2.083 MHz —— "采样率设太低导致波形不对"这个方向本身不成立。

1. 单信道是已知缺口：规范要求广播事件在 37/38/39 轮换（Vol 6 Part B 4.4.2），本工程只发单信道。

低占空比扫描会把单信道广播"看成断续"，且与间隔无关（与"间隔 20/100/200 ms 现象一样"吻合）。

空口验证：证明"发出去的东西在空口上连续且按时"

基带对只说明"包造得对"。用户报"手机看到断续"时不要拿手机当第一裁判，按下面顺序用独立观察者定量：

1. 发射循环有没有卡：给推流循环加计数与间隔统计（宿主机最省事）。基线 -i 1：44.93 s / 25956 次 push，

平均 1730 µs、最大 2.6 ms、异常 0 次。

1. 空口能量包络有没有洞（不解调、抗削顶）：抓 15~20 s，按 1 ms 分辨率算功率包络，门限取"底噪中位数 + 6 dB"。

基线：每秒活跃比例 3.2%~4.6% 一条平线，>500 ms 空洞 0 个。

1. "我们自己的包"有没有洞（最硬）：整段 IQ 逐包解调后按 AdvA 过滤再算间隔。

同一段里永远混着周围手机/家电的广播（15 s 里 9 个广播源、495 个包），不过滤 MAC 的统计没有意义。 基线：73 个自包全 CRC OK，间隔中位 ≈ 指令值，>500 ms 空洞 0 个。

少一个就白抓的前提：

• 接收 LO 必须对到发射信道（ch37 → 2402 MHz）。LO 停在 2400 时，2402 落在 4 MHz 带宽的奈奎斯特边缘：

能量包络还看得见，一个包都解不出来。

• 按 4 MHz 抓（RX/TX 采样率联动，见硬规则 5）。
• 抓完把 LO 改回原值并确认没有残留发射进程。

判读：三步都干净 → 节奏产生在"空口之后"（手机/App 的扫描窗口、系统扫描节流、与 WiFi 分时）。 有专业分析仪（Ellisys 等）再做一次复核：本工程最终结论就是"手机断续 / Pluto 接收机连续 / Ellisys 连续" —— 三个观察者、两份独立接收机证据。再回到硬规则 10 看单信道缺口。

实测基线（改动后可对比）

已知局限

• 单信道：只发 37/38/39 中的一个，不轮换（下一集补）。
• 间隔启动时定死：改间隔要重启进程（换来运行期的绝对稳定）；缓冲区内存 = 采样率 × 间隔。
• 无功率斜坡：恒定包络但边沿是硬跳变，实测频谱掩码仍轻松通过，优先级最低。
• 1024 点相位表（量化 4 kHz vs 频偏 250 kHz）：够用，不要为此加复杂度。