利用實時頻譜分析儀 發現UHF頻段RFID信號一例

文章出處：http://5052h112.com 作者：廣東省無線電監測站   人氣： 發表時間：2011年10月30日

RFID是一種射頻識別技術，是通過射頻技術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，設備采用反向散射的方式工作，標簽利用接收到的由讀寫器發出的射頻能量，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3～10米。目前860 MHz～960 MHz RFID系統的讀寫設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行工作。在實際的工作過程中，讀寫設備輸出調制波或者連續單載波，調制波所攜帶的信息是為了對標簽進行各種操作，而連續單載波是為了向標簽提供能量。

　　前一段時間我們發現，廣州市部分單位在使用UHF頻段的RFID系統。我國目前尚未為該系統劃分工作頻段，經我站技術人員監測，發現目前社會上使用的UHF頻段RFID系統的工作頻段一般為902 MHz～928 MHz，跟美國政府劃分給RFID系統使用的頻段基本相吻合。該頻段與我國GSM業務的上行頻段（885 MHz～915 MHz）、900 MHz無中心多信道選址業務頻段（915 MHz～917 MHz）以及點對點立體聲廣播傳輸業務頻段(917 MHz～925 MHz)相重疊。RFID信號主要特點包括:RFID信號是間歇的，微功率發射，很多時候是跳頻信號;RFID信號采用了多種不同的調制方式，如ASK、BPSK調制等;RFID測試有許多和時間有關的測試參數，如讀寫器和標簽發射及響應時間參數、跳頻周期、碼元周期等;RFID信號是有數據傳輸的，并有一定的編碼方式如NRZ、Miller、FM0、PIE等。這些特點要求測試儀表同時具備可以實時捕獲瞬態變化信號、數字解調能力、存儲一段時間數據并進行時域測試的能力, 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現這些功能。

　　經過技術交流我們試用了泰克公司RSA3408A實時頻譜分析儀，RSA3408A具備頻域、時域和數字調制域的多域測試功能，可以滿足RFID的時間相關參數測試及數字解調測試。它專門的RFID測試軟件提供了目前所有的RFID解碼功能，同時泰克公司專利的頻域模板觸發技術為捕獲跳頻RFID信號提供了很好的手段。

　　以下是我站技術人員在監測過程中發現的空中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行了監測存儲，并根據捕獲信號特征對該信號進行了分析，同時利用便攜式頻譜分析儀在該不明信號周圍進行查找，發現發射源位于某大廈車庫入口處。測試的相關結果參數、圖表及該發射源的信號特征和設備圖片如下。

　　相關參數:信號頻率——902.5 MHz～927.5 MHz;跳頻間隔:500 kHz;跳頻信道總數——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，它可以將信號在時間軸上“展寬”。我們可以測量出每跳持續的時間約300 ms。圖2顯示每跳共發信號21次，每次持續時間約7.6 ms。其間載波不間斷。

　　圖3顯示每次發射信號時間7.6ms中有700μs時間不發碼元只發單載波。

　　我們測出的信號接收功率約-57 dBm，帶寬約250 kHz，通過解調功能得出調制方式為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。