無(wú)線(xiàn)電測向技術(shù):測向解決方案

發(fā)布時(shí)間:2010-9-17 11:00    發(fā)布者:techshare
關(guān)鍵詞: 測向 , 無(wú)線(xiàn)電
快速簡(jiǎn)便地測向、分析一些頗具挑戰的信號,如寬帶信號或短暫信號,需要測向機能夠精準同步地處理大量頻道。

這種處理方式特別適用于未知頻率上的瞬時(shí)信號,例如:跳頻、猝發(fā)、GSM、CDMA等信號。

對于嚴重重疊的信號或密集信號,則需要測向機具備極高的信道分辨率、鄰道抑制和高速掃描的能力。采用最新的三通道測向技術(shù),并在高分辨率功能的支持下,即使面對復雜的寬帶信號,測向機也能準確截獲并對其進(jìn)行分析。這得益于更寬的FFT 實(shí)時(shí)帶寬、改進(jìn)的測量評估功能和極高的掃描速度,使測向機能夠在極短的時(shí)間內有效完成任務(wù)。

測向準確度和穩定性

測向機的測向準確度和穩定性在字面上的含義是非常容易理解的,然而,真正探究測向機的這些性能卻并非易事。雖然許多產(chǎn)品樣本上都或多或少地定義了“儀器精度”和“系統精度”,也給出了一些指標數值,但這僅為參考數據,因為它們不包含真實(shí)電磁環(huán)境的影響。

表1分析了這兩項參數,并且提出了羅德與施瓦茨公司(R&S)的新建議。



本文考慮一個(gè)圓形天線(xiàn)陣,其直徑越大,抗反射的能力越強。圖1展示了在處理同樣的反射波干擾時(shí),寬孔徑天線(xiàn)比窄孔徑給出更高的精確度。



圖1 圓形天線(xiàn)陣對反射波干擾的處理

事實(shí)上,為了避免測向模糊性,天線(xiàn)振子間的距離是有限制的。所以,對于任一頻率的天線(xiàn)孔徑取決于天線(xiàn)振子的數量。

圖2比較了振子間距離相同的分別具有5和9個(gè)振子的兩副測向天線(xiàn)?梢钥闯,天線(xiàn)振子越多,測向天線(xiàn)就具有更高的測向準確度、靈敏度和抗波前失真能力;谶@種原因,Rohde&Schwarz總是盡量使用更多的振子。有數據表明,羅德與施瓦茨公司的帶有9個(gè)振子的測向系統在總體測向精度指標上,優(yōu)于帶有5個(gè)振子的測向系統2~3倍,另外,其測向值的穩定性相應提高。



圖2 不同振子的測向天線(xiàn)比較

低截獲信號與預分類(lèi)器分析

1 測向/定位低截獲概率信號

在測向和定位無(wú)線(xiàn)電信號過(guò)程中,經(jīng)常遇到低截獲概率的信號。具有下列特性的信號,對于任何測向機來(lái)說(shuō)都是一個(gè)很大的挑戰:

◆ 跳頻網(wǎng)絡(luò )通信網(wǎng)絡(luò )中,大量電臺并行工作;

◆ 大范圍的跳頻,如數百兆赫茲(MHz);

◆ 在數百兆赫茲(MHz)的寬頻譜上存在短脈沖信號;

◆ 信號密集環(huán)境中的短脈沖。

這些信號很難通過(guò)操作員手工截獲,必須通過(guò)具有自動(dòng)處理大量數據能力的設備,例如:預分類(lèi)器。另外,為了發(fā)現此類(lèi)信號的發(fā)射機,需要同步掃描測向網(wǎng)絡(luò )。

2 短時(shí)信號的截獲概率

以下詳細列出了短時(shí)信號的不同發(fā)射時(shí)間對應100 MHz掃描的截獲概率(POI)。

◆ 發(fā)射機參數:

信道間隔 25 kHz;

跳頻范圍 50 MHz;

跳速 300 Hops/s and 1000 Hops/s。

◆ 測向機參數:

掃描范圍 100 MHz / 200 MHz / 500 MHz;

信道間隔100 kHz。










圖3 DDF05E截獲概率

圖3顯示了在不同掃描范圍(100 MHz、200 MHz、500 MHz)條件下,DDF05E的截獲概率。

3 預分類(lèi)器

預選器的功能是:自動(dòng)偵查和分類(lèi)所有重要信號。其工作原理是:首先測量所有在靜噪電平之上的信號帶寬、發(fā)射時(shí)間和其他技術(shù)參數;然后,用軟件比較分析這些信號與在內存中的其他信號的相似性。從而測向系統即可對這些信號進(jìn)行分類(lèi):

* 信號類(lèi)型——跳頻,線(xiàn)性調頻脈沖或脈沖;

* 方位角和仰角(HF);

* 信號帶寬;

* 信號中心頻率;

* 信號的發(fā)射時(shí)間;

* … 。

并且,在頻譜窗口標記出所有的預分類(lèi)信號以便于觀(guān)察。

預分類(lèi)器具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):

(1) 測向機在掃描時(shí)收集的海量信息壓縮為需要的關(guān)鍵信息。由于數據量減少很多,當一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中所有測向機需要聯(lián)合定位時(shí),不需要高速數據連接。

(2) 自動(dòng)分類(lèi)。相對于操作員的人工分類(lèi)節省了大量時(shí)間。
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