利用實(shí)時(shí)頻譜分析儀 發(fā)現(xiàn)UHF頻段RFID信號(hào)一例
前一段時(shí)間我們發(fā)現(xiàn),廣州市部分單位在使用UHF頻段的RFID系統(tǒng)。我國(guó)目前尚未為該系統(tǒng)劃分工作頻段,經(jīng)我站技術(shù)人員監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)目前社會(huì)上使用的UHF頻段RFID系統(tǒng)的工作頻段一般為902 MHz~928 MHz,跟美國(guó)政府劃分給RFID系統(tǒng)使用的頻段基本相吻合。該頻段與我國(guó)GSM業(yè)務(wù)的上行頻段(885 MHz~915 MHz)、900 MHz無(wú)中心多信道選址業(yè)務(wù)頻段(915 MHz~917 MHz)以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)立體聲廣播傳輸業(yè)務(wù)頻段(917 MHz~925 MHz)相重疊。RFID信號(hào)主要特點(diǎn)包括:RFID信號(hào)是間歇的,微功率發(fā)射,很多時(shí)候是跳頻信號(hào);RFID信號(hào)采用了多種不同的調(diào)制方式,如ASK、BPSK調(diào)制等;RFID測(cè)試有許多和時(shí)間有關(guān)的測(cè)試參數(shù),如讀寫(xiě)器和標(biāo)簽發(fā)射及響應(yīng)時(shí)間參數(shù)、跳頻周期、碼元周期等;RFID信號(hào)是有數(shù)據(jù)傳輸?shù)?,并有一定的編碼方式如NRZ、Miller、FM0、PIE等。這些特點(diǎn)要求測(cè)試儀表同時(shí)具備可以實(shí)時(shí)捕獲瞬態(tài)變化信號(hào)、數(shù)字解調(diào)能力、存儲(chǔ)一段時(shí)間數(shù)據(jù)并進(jìn)行時(shí)域測(cè)試的能力, 以及對(duì)如NRZ、Miller、FM0、PIE等RFID信號(hào)解碼的能力等,我們目前的頻譜儀及矢量信號(hào)分析儀都無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)這些功能。
經(jīng)過(guò)技術(shù)交流我們?cè)囉昧颂┛斯綬SA3408A實(shí)時(shí)頻譜分析儀,RSA3408A具備頻域、時(shí)域和數(shù)字調(diào)制域的多域測(cè)試功能,可以滿足RFID的時(shí)間相關(guān)參數(shù)測(cè)試及數(shù)字解調(diào)測(cè)試。它專(zhuān)門(mén)的RFID測(cè)試軟件提供了目前所有的RFID解碼功能,同時(shí)泰克公司專(zhuān)利的頻域模板觸發(fā)技術(shù)為捕獲跳頻RFID信號(hào)提供了很好的手段。
以下是我站技術(shù)人員在監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的空中UHF頻段RFID跳頻信號(hào)。在測(cè)試過(guò)程中我們使用了RSA3408A特有的脈沖信號(hào)分析、瞬變信號(hào)捕獲等功能對(duì)信號(hào)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)存儲(chǔ),并根據(jù)捕獲信號(hào)特征對(duì)該信號(hào)進(jìn)行了分析,同時(shí)利用便攜式頻譜分析儀在該不明信號(hào)周?chē)M(jìn)行查找,發(fā)現(xiàn)發(fā)射源位于某大廈車(chē)庫(kù)入口處。測(cè)試的相關(guān)結(jié)果參數(shù)、圖表及該發(fā)射源的信號(hào)特征和設(shè)備圖片如下。
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圖1 RFID信號(hào)三維頻譜
相關(guān)參數(shù):信號(hào)頻率——902.5 MHz~927.5 MHz;跳頻間隔:500 kHz;跳頻信道總數(shù)——50 信道。通過(guò)圖1的三維頻譜可以看出信號(hào)的跳頻速率為50跳/15秒。
RSA3408A提供了FFT楨重疊技術(shù),它可以將信號(hào)在時(shí)間軸上“展寬”。我們可以測(cè)量出每跳持續(xù)的時(shí)間約300 ms。圖2顯示每跳共發(fā)信號(hào)21次,每次持續(xù)時(shí)間約7.6 ms。其間載波不間斷。
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圖2 RFID信號(hào)每跳發(fā)送21次
圖3顯示每次發(fā)射信號(hào)時(shí)間7.6ms中有700μs時(shí)間不發(fā)碼元只發(fā)單載波。
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(a)
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(b)
圖3 700ms時(shí)間中不發(fā)碼元只發(fā)單載波
我們測(cè)出的信號(hào)接收功率約-57 dBm,帶寬約250 kHz,通過(guò)解調(diào)功能得出調(diào)制方式為ASK(見(jiàn)圖4)。
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圖4 RFID信號(hào)調(diào)制方式
最后,我們使用RSA3408A的RFID測(cè)試套件測(cè)量得出,此RFID信號(hào)的碼元周期為40μs(見(jiàn)圖5)。由此完成了對(duì)該RFID信號(hào)的查找。
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圖5 RFID信號(hào)的碼元周期