示波器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

識(shí)別噪聲來(lái)源

我們測(cè)量以868 MHz為中心的射頻頻譜，其擁有相當(dāng)?shù)偷? kbps的FSK調(diào)制數(shù)據(jù)速率，以供參考。圖3顯示了參考頻譜。注意MDO4000系列同時(shí)顯示時(shí)域視圖和頻域視圖，所有信號(hào)都時(shí)間相關(guān)。畫面的下半部分顯示了RF信號(hào)的頻域視圖，在本例中是射頻發(fā)射機(jī)輸出，畫面的上半部分是時(shí)域的傳統(tǒng)示波器視圖。頻域視圖中顯示的頻譜來(lái)自時(shí)域視圖中短橙色條指明的時(shí)間周期，稱為頻譜時(shí)間（Spectrum Time）。由于時(shí)域畫面的水平量程獨(dú)立于處理時(shí)域畫面傅立葉變換（FFT）要求的時(shí)間數(shù)量，表示與RF采集相關(guān)的實(shí)際時(shí)間周期非常重要。MDO4000系列示波器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可以以時(shí)間相關(guān)的方式分開(kāi)采集所有輸入（數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)和RF信號(hào)）。每個(gè)輸入有單獨(dú)的存儲(chǔ)器，視時(shí)域畫面的水平采集時(shí)間，存儲(chǔ)器中采集的RF信號(hào)支持頻譜時(shí)間，并可以在模擬時(shí)間內(nèi)部移動(dòng)，如圖4所示。

圖8.測(cè)量PCD發(fā)射信號(hào)與標(biāo)簽返回信號(hào)間的延遲時(shí)間

圖9. 13.56MHz RFID射頻信號(hào)的時(shí)域波形、調(diào)制域波形與頻譜顯示

另一個(gè)需要嚴(yán)格保證的時(shí)間是從讀寫器發(fā)出讀卡信號(hào)后到標(biāo)簽返回信號(hào)的時(shí)間。過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短的時(shí)間都會(huì)被認(rèn)作讀寫失敗。使用傳統(tǒng)儀器測(cè)量這些信號(hào)的難度很大。MDO4000可以將RF信號(hào)的AvsT的軌跡完整展示的屏幕中，用戶只需用光標(biāo)定位到相應(yīng)位置，即可得到這一延遲時(shí)間。

使用ASK調(diào)制方式的RFID系統(tǒng)是通過(guò)副載波傳輸數(shù)據(jù)信息的。在上圖的頻譜部分，我們可以清楚地看到射頻信號(hào)的載波是13.56MHz，副載波信號(hào)為±800KHz左右。符合相關(guān)規(guī)定的要求。如果需要測(cè)量射頻信號(hào)的射頻參數(shù)，如信道功率、鄰道功率比或占用帶寬等，通過(guò)選擇MDO4000的自動(dòng)測(cè)量功能，可以在屏幕中直接顯示這些測(cè)量結(jié)果。

圖10.發(fā)射頻點(diǎn)誤差測(cè)量

圖11.信道功率測(cè)量

圖12.占用帶寬測(cè)量

如果設(shè)計(jì)人員希望了解RFID系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)情況，MDO4000同樣可以提供強(qiáng)有力的支持。MDO4000可以提供RF信號(hào)的IQ數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入泰克的RSAVu軟件后，可以完成RFID數(shù)據(jù)的解碼、射頻指標(biāo)計(jì)算等工作。如下圖所示，使用RSAVu軟件讀取MDO4000提供的。TIQ數(shù)據(jù)，軟件可以計(jì)算得出RF信號(hào)的幅度時(shí)域波形，計(jì)算得出EVM、調(diào)制深度、調(diào)制系數(shù)、頻率偏差、碼速率等參數(shù)。并可以將這些RF信號(hào)代表的數(shù)據(jù)解碼顯示出來(lái)。簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)人員的調(diào)試難度。

圖13. RSAVu自動(dòng)測(cè)試和解碼功能

MDO的系統(tǒng)級(jí)調(diào)試和分析功能

圖14. RFID讀寫器功能框圖

RFID讀寫器是一個(gè)包含了基帶微控制器、RF發(fā)射和接收模塊以及電源和控制總線的復(fù)雜的射頻嵌入式系統(tǒng)?；鶐Э刂菩盘?hào)和系統(tǒng)內(nèi)部寄存器的狀態(tài)直接影響系統(tǒng)的工作狀態(tài)。以我們測(cè)試的讀寫器為例，NXP CLRC632讀寫控制芯片包含了壓控振蕩器、鎖相電路、編碼、解碼、混頻和發(fā)射/接收功能，芯片的工作受到單片機(jī)芯片STC90c58RD+的控制。

測(cè)試系統(tǒng)控制信號(hào)與TX和RX信號(hào)的時(shí)序關(guān)系

圖15. Rx信號(hào)與射頻信號(hào)的時(shí)域關(guān)系