六个月前，一位客户对我感兴趣，它以家用版本NB-FI传输物联网的无线电数据。 从意识形态上看，这显然是SigFox低速数据传输系统（超窄带，UNB）。 在细节上存在差异，这些差异无疑可以称为改进。 例如，在NB-FI中引入了耐噪声编码，这可以显着增加消息传递的可能性。 较窄的频带也对基站设备的复杂性具有积极影响。 所有这些都在标准草案中进行了详细描述，该草案正在准备于2019年在俄罗斯联邦采用。 但是，在我看来，该标准草案存在很大差距。
在这里，我们做一个假设，以简化和减少材料的数量：我们将只考虑从设备到基站的通信信道。 但是，由于系统被设计为从大量传感器发送短消息，因此它的考虑是最重要的。
首先，让我们回顾一下SigFox信号的主要特征。 调制速率为100 Bod。，调制类型为相对相位调制— OFM（DBPSK）。 所有终端设备在192 kHz频带内的三个随机频率信道上异步传输。 在100 Hz之后分配通道。 也就是说，工作条中有很多-大约2000件。 由于信道数量如此之大，有可能将来自不同异步发射机的两个或多个数据包的冲突概率降低到可接受的水平。
SigFox发布了描述其系统的文档（
Sigfox RF和协议规范 ），以便终端设备制造商可以验证其是否满足系统要求。 据谣言说，他们甚至正在与ETSI（欧洲电信标准协会）合作，以采用欧洲的行业标准。
令人惊讶的是，我们的开发人员和制造商采用了相同的进步道路！ 标准化技术委员会194“网络物理系统”具有文件PNST（俄罗斯联邦的初步国家标准）“物联网。 窄带物联网（NB-Fi）的交换协议。” 该组织有一个
网站 。 我在那里找不到该文档，但是有关于该文档的
新闻 ，可在“下载协议”链接中找到该文档。
从该文档中，我们了解了传输系统的主要特征：调制速度-50波特，调制类型-OFM（DBPSK）。 所有终端设备在51.2 kHz频带内的两个随机频率信道上异步传输。 在50 Hz之后分配通道。 即，在工作频带中恰好有1024个，这非常适合经济地构造滤波器组。 在这种情况下，所有消息均由ZigZag编码器以1/2的速率编码。
内容无所不包，甚至包括对系统高层的描述。 但是我找不到无线电信号频谱的要求。 这个参数对我来说似乎非常重要，因为辐射功率向相邻信道的传播会急剧增加不同终端设备的数据包发生冲突的可能性。
在SigFox文档中，对光谱参数的要求由第7页上的光谱模板确定。
为了不给读者带来无聊的理论，让我们继续进行有趣的练习！ 以我们的NB-Fi国内开发商之一的NB-Fi发射机为例。 不问哪个，我就不说了。 并实时考虑信号频谱。
视频和另外
一个 。
这两个视频都有一个100 kHz频谱分析频带，并且在频带的中央安装了一个测试发生器信号。 需要使阅读器能够验证频谱分析仪的无线电接收路径的可服务性，并获得有关其特性的大概想法。 发生器频谱不是很干净，可以看作是谐波分量偏离中心频率。 在第二个视频中，增加了测试信号电平，以证明观察到的效果的线性。
NB-Fi发射器信号首先出现在中心的左侧，然后出现在右侧。 发送这两个相同的消息以减少它们发生冲突的可能性。
从视频中，我们可以检测到NB-Fi信号中是否存在突发信号，从而扩大了信号频带并在主频率上产生了故障。
这就是即时频谱图像和最大累积图的样子（最大保持）。
从质量上讲，可以说，即使NB-Fi信号的带宽只有一半，也不能满足SigFox频谱模板的要求。 定量地，在基波的+ -2500 Hz频带中，频谱甚至不会衰减30 dB。 如果我们的标准草案中提供了一个遮罩，那么我们可以将其与之进行比较。 同时，我们只能说我们的开发人员并不关心光谱特性。
为了证实这一论点，我们考虑时域中的信号。
我们看到符号间隔之间的相位过渡非常突然，以至于它们只能导致振幅谱中如此强烈的猝发。
应当注意，SigFox特别关注终端设备信号的频谱特性，这些设备是使用许多制造商的各种控制器形成的。 在附录A.1实现TX调制-DBPSK的第13页的规范中，他们为此提供了不同的建议。
问题很可能是所使用的控制器芯片的无线电部分没有如此低的调制率。 每个人都被迫以更高的调制率使用信息符号重复。 当然，在这种情况下，调制器输入端内置的平滑滤波器的特性（脉冲整形）将不符合所需的低调制速度。
显然，在这种频谱突发的情况下，传输过程中其他消息失真的可能性将增加。 由于NB-Fi很快将成为整个俄罗斯联邦的标准，因此干扰不仅会由其接收系统产生，还会由其他运营商的接收系统产生。
国内开发商根本不关心这个问题吗？
还是他们想向我们隐瞒某些东西？
也许制造商已经解决了这个问题？
问题是很合理的，标准是国家。
我要求开发NB-Fi设备的公司。 提供变送器进行测量或发布其结果。
尽管如此，我还是要感谢那些在制定标准的框架内共享其部分技术的公司，以发展国内物联网产业。 竞争将与开放一起进行，这将为发展取得突破创造先决条件。 这将允许小型企业进入市场，这是一个好消息。
为了进行更详细的分析，可以在
此处下载记录NB-Fi发射器的信号样本。 采样频率-48 kHz，格式-16位I / Q。