使用RTL-SDR和Matlab Simulink玩转软件无线电(十八)

2023-12-12 06:58

本文主要是介绍使用RTL-SDR和Matlab Simulink玩转软件无线电(十八),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

3.10 433MHz:钥匙和无线传感器

3.8节和3.9节的例子帮助你观看了最常用的RF频谱。还有哪些信号是我们平时经常会接触的呢?无线车钥匙一般在433.9MHz左右发射,包括解锁,上锁和启动信号。注意,不同厂商的频率可能不一样,而且这也与你当地的频率许可有关。每次按下钥匙按钮就会发出一段编码,这个编码通过433.9MHz的发射机发出,并被汽车内的接收机接收。433MHz频段还有其他的信号,比如无线传感器,遥控器,无线门铃等。


RTL-SDR可以调谐到这个频段。如图3.13表示的是这些信号在频谱上的位置。如果你手头有车钥匙,或者其他433MHz的设备(或者别的频段,只要在RTL-SDR范围内),你可以在下一节观察一下。更多相关信息可以看[84]


接下来的练习会让你观察SRD设备(无线传感器和遥控器)的频谱,有很多不同种类的产品,它们的目标相同,传输信息。这些信息经常使用AM调制。射频载波的幅度与原始信息的幅度有关。


练习3.9 查找车钥匙和无线传感器信号

本练习会向你展示SRD射频设备的频谱活动。

(a)打开Matlab。把工作文件夹设置为练习文件夹/spectrum,然后打开exploring_the_spectrum.slx


(b)运行程序。如果你有无线RF设备,找出来。一般来说,在设备上会标明发射频率。或者你也可以上网查查。记录下来,你后面需要调谐到这些频率。


(c)找到无线信号。现在把RTL-SDR调谐到这个频率上。你可以在在文本框里输入频率然后按下回车。


无线传感器或者控制器的工作原理不同。有些设备需要用户操作才会发出信号,比如按下车门遥控器的按钮,发出信号。也有些设备会自主发射信号,比如30分钟一次。上图展示的就是一个传感器发出的信号,包含温度和湿度信息,30分钟一次,传输给主显示设备。


(d)看看屏幕截图,比较你在本章前半部分看到的信号。你注意到什么了吗?你的SRD设备发出的信号与手机信号非常不同,它带宽很窄。你可以注意到FFT图里有一个很尖锐的尖峰,跟以前的信号比很细,瀑布图对应的也是这样。


(e)如果你有自己的无线传感器或者发射机,你可以看看它们在频谱分析仪里的形状。你可能要对这个发射机做一些操作才能发出信号。看看与我们给的图有没有什么区别。


本章开头说了,所有设备的发射特性都受到某些法规限制,比如带宽和发射功率。一般SRD设备的传输距离较近而且数据量较少,因此需要的带宽很少。你还可以注意到接收功率很高,这是因为发射机与天线很近,这很像你用RTL-SDR看手机的信号一样。


(f)接收SRD信号。在下面的录像里,我们会展示车门遥控器的信号。这个设备功能很简单只有升和降两种命令。


观察录像,与你自己的SRD设备比较。


(g)寻找车钥匙信号。如果你有一个车钥匙,可以拿来试试。如果你需要调谐RTL-SDR,可以按着车钥匙按钮看着信号调试。你可以看到信号和前面录像里的很像,但是可能载波频率同时有几个,我们接下来会说一下。


我们的车钥匙的数字数据脉冲出现在3个频率上,先是出现在比443.9MHz低的频率上,然后是一个正好在433.9MHz,最后一个更高。然后再有一个更短的脉冲,按前面说的次序重复。你看自己的信号时,可能与我们的不一样。


(h)在我们前面的SRD例子里,硬件使用石英振荡器产生固定的载波频率433.9MHz,这个频率不会变化。与之不同的是,在下面的截图里,你可以看到有3个频率。如果你的车钥匙也这样,说明它属于比较高级的那种。


你可以发现,即使在同样的频段里的设备可能特性也不同。大多数温度传感器只要传输可靠的数据。然而车钥匙牵涉到安全问题,要防止被复制。


(i)接收车钥匙信号。我们提供了另一个录像,展示三家厂商的车钥匙,非常不同。


(j)SRD挑战。前面的几步聚焦于两种设备。车钥匙和无线传感器,信号特性不一样。我们的目标是尽可能多的找出这类设备,学习它们的特性。


(k)尽管这个练习主要讲的是433MHz的范围,记住这类设备也可能在别的频段传输。寻找时注意它们的频谱特性。看看是否和我们展示的一样?

这篇关于使用RTL-SDR和Matlab Simulink玩转软件无线电(十八)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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