使用RTL-SDR和Matlab Simulink玩转软件无线电（十八）

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？