汽车遥控钥匙发射的信号测试

汽车，越来越普及，不管是烧油的汽车还是当今越来越流行的用电驱动的电动车，都有车门，都要有车钥匙去开门，去发动。车门的开关，早期采用的是机械锁和机械钥匙，后来随着技术的发展，出现了“中控锁”，可以通过轻按遥控器上的按键就可以实现开锁，锁门等动作，带来了很大的方便。这种通过主动按按键发射遥控信号实现对车门的操作的遥控钥匙属于主动型，称之为RKE,也就是Remote Keyless Entry。

  再后来，随着无线射频RFID技术的发展，由主动型的遥控进入系统发展到了“无钥匙进入系统”，出现了被动型的遥控钥匙，称之为PKE,也就是Passive Keyless Entry。

  不管是RKE型的还是PKE型是遥控钥匙，遥控信号使用的载波频率主要是315MHz和433MHz，北美主要使用315MHz，欧洲和日本主要使用433MHz，我国则是两种都在用。当然，也有一些使用更高频率的868MHz(欧洲)，915MHz（北美）。遥控的代码需要通过调制载波发射出去，安装在车内的接收机则对遥控信号进行解调，解码，解密，根据遥控代码去执行相应的动作。

RKE型的遥控钥匙通常采用ASK调制技术，具有实现简单，成本低的特点。PKE型的遥控钥匙通常采用2-FSK调制技术，具有较高的数据传输速率，更好的抗干扰性。

  找到了几个不同品牌的汽车所标配的遥控钥匙，它们都各自采用了哪一种遥控技术呢？通过实测，对信号进行分析，便可以反推一下它们所采用的技术。

图1:三种不同品牌的遥控钥匙

首先实测某款遥控钥匙，标记为1号，测试采用的仪器是DSA815和DS4054，以便于从频域和时域分别观察遥控信号的特性。

图2：测量设置

   这款遥控器使用的是哪个载波频率呢？315MHz还是433MHz？按动遥控器的开门按键，通过DSA815测得的遥控信号的频谱如图3所示，能够看到Z左侧有个Z高的谱线，通过标尺测得这个谱线的频率是314.8MHz，这应该是这个遥控器的工作频段。

图3：遥控信号的频谱分布

   它的右侧还有若干个谱线，看来信号不太干净。通过标尺可以测得它们的各自的频率和功率，如图4所示，可以看到，标尺2和3处所对应的频率分别为447MHz 和497MHz，它们不是载波的谐波，可能是内部的电路产生的杂散。标尺4处对应的频率是629MHz，判断这应该是载波的二次谐波，23.37-4.17=19.2dB,看来二次谐波真不小。这个遥控钥匙把很多电能耗在了产生无用信号上。

图4：遥控信号的谐波和杂散

   接下来，我们把314MHz频点的那个大信号放到屏幕ZX，集中观察一下这个遥控主信号的情况，如图5所示，这是一个带调制的信号的频谱。

图5：遥控信号的频谱

   解调一下，看看这个遥控信号的调制信号是什么模样，可以看到如图6所示的调制信号的时域波形，这是两组脉冲码型，前一组内的脉冲串是等间隔的，后一组内的脉冲串是不等间隔的。

图6：解调出来的调制信号波形

   利用深存储的500MHz带宽的数字示波器DS4054也捕获到了很类似的波形，如图7所示，可以很清楚地看到遥控信号由两组脉冲码型组成，前一组内的脉冲串是等间隔的，后一组内的脉冲串是不等间隔的。前一段很像是遥控器与车内的接收器之间的握手同步信号，后一段则是包含遥控信息的控制指令。

图7：示波器捕获到的遥控信号信号波形