利用實(shí)時(shí)頻譜分析儀 發(fā)現(xiàn)UHF頻段RFID信號一例
文章出處：http://www.xujuanpiju.com 作者：廣東省無線電監(jiān)測站 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年10月30日
RFID是一種射頻識別技術(shù)，是通過射頻技術(shù)生成以及采集特定代碼信息的過程。
RFID的主要工作頻段有兩個，HF段和UHF段，UHF頻段在國際上各國一般取860～960 MHz頻段的子集，設(shè)備采用反向散射的方式工作，標(biāo)簽利用接收到的由讀寫器發(fā)出的射頻能量，將其中的編碼信息利用電波傳播回去，其工作距離較大，一般最大可達(dá)3～10米。目前860 MHz～960 MHz RFID系統(tǒng)的讀寫設(shè)備通常采用跳頻工作模式，在一定的工作頻帶下劃分多個跳頻信道，按特定跳頻順序輸出射頻能量進(jìn)行工作。在實(shí)際的工作過程中，讀寫設(shè)備輸出調(diào)制波或者連續(xù)單載波，調(diào)制波所攜帶的信息是為了對標(biāo)簽進(jìn)行各種操作，而連續(xù)單載波是為了向標(biāo)簽提供能量。
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，發(fā)現(xiàn)目前社會上使用的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GSM業(yè)務(wù)的上行頻段（885 MHz～915 MHz）、900 MHz無中心多信道選址業(yè)務(wù)頻段（915 MHz～917 MHz）以及點(diǎn)對點(diǎn)立體聲廣播傳輸業(yè)務(wù)頻段(917 MHz～925 MHz)相重疊。RFID信號主要特點(diǎn)包括:RFID信號是間歇的，微功率發(fā)射，很多時(shí)候是跳頻信號;RFID信號采用了多種不同的調(diào)制方式，如ASK、BPSK調(diào)制等;RFID測試有許多和時(shí)間有關(guān)的測試參數(shù)，如讀寫器和標(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信號是有數(shù)據(jù)傳輸?shù)模⒂幸欢ǖ木幋a方式如NRZ、Miller、FM0、PIE等。這些特點(diǎn)要求測試儀表同時(shí)具備可以實(shí)時(shí)捕獲瞬態(tài)變化信號、數(shù)字解調(diào)能力、存儲一段時(shí)間數(shù)據(jù)并進(jìn)行時(shí)域測試的能力, 以及對如NRZ、Miller、FM0、PIE等RFID信號解碼的能力等，我們目前的頻譜儀及矢量信號分析儀都無法完全實(shí)現(xiàn)這些功能。
經(jīng)過技術(shù)交流我們試用了泰克公司RSA3408A實(shí)時(shí)頻譜分析儀，RSA3408A具備頻域、時(shí)域和數(shù)字調(diào)制域的多域測試功能，可以滿足RFID的時(shí)間相關(guān)參數(shù)測試及數(shù)字解調(diào)測試。它專門的RFID測試軟件提供了目前所有的RFID解碼功能，同時(shí)泰克公司專利的頻域模板觸發(fā)技術(shù)為捕獲跳頻RFID信號提供了很好的手段。
以下是我站技術(shù)人員在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)的空中UHF頻段RFID跳頻信號。在測試過程中我們使用了RSA3408A特有的脈沖信號分析、瞬變信號捕獲等功能對信號進(jìn)行了監(jiān)測存儲，并根據(jù)捕獲信號特征對該信號進(jìn)行了分析，同時(shí)利用便攜式頻譜分析儀在該不明信號周圍進(jìn)行查找，發(fā)現(xiàn)發(fā)射源位于某大廈車庫入口處。測試的相關(guān)結(jié)果參數(shù)、圖表及該發(fā)射源的信號特征和設(shè)備圖片如下。
相關(guān)參數(shù):信號頻率——902.5 MHz～927.5 MHz;跳頻間隔:500 kHz;跳頻信道總數(shù)——50 信道。通過圖1的三維頻譜可以看出信號的跳頻速率為50跳/15秒。
RSA3408A提供了FFT楨重疊技術(shù)，它可以將信號在時(shí)間軸上“展寬”。我們可以測量出每跳持續(xù)的時(shí)間約300 ms。圖2顯示每跳共發(fā)信號21次，每次持續(xù)時(shí)間約7.6 ms。其間載波不間斷。
圖3顯示每次發(fā)射信號時(shí)間7.6ms中有700μs時(shí)間不發(fā)碼元只發(fā)單載波。
我們測出的信號接收功率約-57 dBm，帶寬約250 kHz，通過解調(diào)功能得出調(diào)制方式為ASK（見圖4）。
最后，我們使用RSA3408A的RFID測試套件測量得出，此RFID信號的碼元周期為40μs（見圖5）。由此完成了對該RFID信號的查找。
