利用频谱仪实现多信号测向
频谱分析仪解决方案
频谱分析仪解决方案一、概述频谱分析仪是一种用于测量和分析信号频谱特性的仪器，广泛应用于无线通信、电子设备测试、音频与视频处理等领域。
本文将介绍一种频谱分析仪解决方案，包括其原理、技术特点、应用场景和优势。
二、原理频谱分析仪基于傅里叶变换原理，将时域信号转换为频域信号，通过显示信号在频率上的分布情况，帮助用户了解信号的频谱特性。
它可以测量信号的频率、幅度、相位等参数，并提供频谱图、功率谱密度图等图形显示。
三、技术特点1. 宽频带覆盖：频谱分析仪具有宽频带覆盖能力，可以处理从几千赫兹到数十吉赫兹的信号。
2. 高精度测量：采用高精度的采样和数字信号处理技术，能够实现对信号参数的精确测量。
3. 实时性能：具备实时处理能力，可以对连续变化的信号进行实时监测和分析。
4. 多功能操作：支持多种测量模式和参数设置，满足不同应用场景的需求。
5. 用户友好界面：提供直观的操作界面和数据显示，方便用户快速掌握仪器的使用方法。
四、应用场景1. 通信领域：频谱分析仪在无线通信系统的规划、优化和故障排查中起到重要作用。
它可以帮助工程师分析信号的频谱利用率、干扰情况等，提供有效的解决方案。
2. 电子设备测试：频谱分析仪可用于电子设备的调试和测试，包括射频电路、信号发生器、功率放大器等。
通过对信号频谱特性的分析，可以发现和解决电路中的问题。
3. 音频与视频处理：频谱分析仪可用于音频和视频信号的处理与分析。
例如，在音频系统中，可以通过分析频谱特性来优化音频设备的参数设置，提高音质和音量。
4. 科学研究：频谱分析仪在科学研究中也有广泛应用，如天文学、地球物理学等领域。
它可以帮助研究人员分析和研究信号的频谱特性，探索自然界的规律。
五、优势1. 高性能：频谱分析仪采用先进的技术和算法，具有高灵敏度、高分辨率和高动态范围等优势，能够满足复杂信号分析的需求。
2. 可靠性：经过严格的质量控制和测试验证，频谱分析仪具有良好的稳定性和可靠性，可长时间稳定工作。
频谱分析仪解决方案
频谱分析仪解决方案一、背景介绍频谱分析仪是一种用于测量和分析信号频谱的仪器，广泛应用于无线通信、电子设备测试、音频处理等领域。
它能够实时监测信号的频谱分布，帮助工程师快速定位和解决信号干扰、频谱拥塞等问题。
本文将介绍一种基于最新技术的频谱分析仪解决方案，以满足不同行业的需求。
二、解决方案概述我们的频谱分析仪解决方案采用了先进的数字信号处理技术和高性能硬件平台，能够实现高精度、高灵敏度的频谱测量和分析。
该解决方案具备以下核心特点：1. 宽频带覆盖：我们的频谱分析仪支持从低频到高频的全频段覆盖，能够满足不同频段的测量需求。
2. 高分辨率：采用了先进的数字信号处理算法，我们的频谱分析仪能够实现高分辨率的频谱测量，可以准确捕捉到细微的信号变化。
3. 快速响应：我们的频谱分析仪具备快速的信号处理能力，能够实时监测和分析信号频谱，帮助工程师快速定位和解决问题。
4. 多功能应用：我们的频谱分析仪支持多种测量模式和功能，包括功率谱测量、频谱占用度分析、信号调制分析等，满足不同应用场景的需求。
5. 用户友好界面：我们的频谱分析仪配备了直观易用的操作界面，工程师可以通过触摸屏或外部键盘对仪器进行控制，实现快速、便捷的操作。
三、解决方案的应用案例我们的频谱分析仪解决方案已经成功应用于多个行业，以下是其中几个应用案例：1. 无线通信：在无线通信领域，频谱分析仪可以用于监测和分析无线信号的频谱占用度，帮助运营商合理规划频谱资源，提高网络容量和覆盖范围。
2. 电子设备测试：在电子设备测试领域，频谱分析仪可以用于测试设备的无线发射功率、频谱纯净度等指标，保证设备的合规性和性能稳定性。
3. 音频处理：在音频处理领域，频谱分析仪可以用于分析音频信号的频谱分布，帮助音频工程师优化音频处理算法，提升音频质量和音乐体验。
四、解决方案的优势我们的频谱分析仪解决方案相较于传统的频谱分析仪具有以下优势：1. 高性能硬件平台：我们采用了最新的高性能硬件平台，提供强大的计算和处理能力，能够满足复杂应用场景的要求。
频谱分析仪可以测量哪些信号
频谱分析仪可以测量哪些信号频谱分析仪是一种用于测量信号频谱的仪器。
它可以将信号分解成不同频率的成分，并以图形的形式显示出来，方便工程师、技术人员对信号质量进行分析和优化。
那么，频谱分析仪可以测量哪些信号呢？下面我们来一一介绍。
1. 电子信号电子信号是指经过电子设备、线路等传输的信号，例如模拟信号、数字信号等等。
频谱分析仪可以通过对这类信号的采样和处理，将波形转换为频谱图，进而对信号的性质进行分析。
2. 无线电信号无线电信号是指通过无线电波传输的信号，例如无线电广播、电视信号、移动通信等。
频谱分析仪可以通过对这类信号的接收与解调，将其转换为频谱图，方便对信号特性进行调查和分析。
此外，频谱分析仪还可以分析无线信号的干扰、频道选择、调制方式等。
3. 声音信号声音信号是指由声音波形转化成电信号后经过传输的信号，例如录音信号、通话信号等。
频谱分析仪可以将声音信号转换为频谱图，分析音调、频率、声音压力等参数，还可以检测共振、谐波等现象，对声音信号的质量进行评估。
4. 光学信号光学信号是指通过光学传输的信号，例如光纤通信、激光测量、光学传感等。
频谱分析仪可以通过解读光学信号的峰值和谷值，分析光学信号的频率和波长，检测光学信号的失真和噪声等，对于光学传输的质量进行评估和优化。
5. 生物信号生物信号是指人体生理和生化活动所产生的信号，例如脑电波、心电信号、血氧信号等。
频谱分析仪可以通过对这些生物信号的采集和分析，了解人体内部保存信息的状态，帮助诊断疾病、监测病情、寻找治疗方案等。
总结以上是频谱分析仪可以测量的信号类型，无论是电子信号、无线电信号、声音信号、光学信号还是生物信号，都可以通过频谱分析仪来分析和优化。
虽然各个信号类型特性不同，但对于工程师、技术人员来说，频谱分析仪是一款必不可少的仪器，对于技术研究、质量控制、诊断治疗等方面都能起到较大的帮助。
频谱分析仪的使用方法
频谱分析仪的使用方法13MHz信号。
一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。
然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。
同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。
可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。
另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。
一、使用前须知在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。
1．分贝(dB)分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下：分贝数：101g(dB)分贝数=201g(dB)分贝数=201g(dB)例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A 功率比B功率大3dB，2．分贝毫瓦(dBm)分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为：分贝毫瓦=101g(dBm)例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。
如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。
二、频谱分析仪介绍生产频谱分析仪的厂家不多。
我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。
相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。
频谱分析仪的使用及实用技巧
频谱分析仪的使用及实用技巧频谱分析仪是一款功能多、用途广的电子测量设施，既可以对放大器、滤波器等线路线路系统的部分参数进行测量，还能够对于信号的调制度、频率稳定性等方面进行一个参数测量。
下面则对频谱分析仪的使用与实用技巧进行一个讲解。
频谱分析仪的使用测量的可测量性和不确定性完全取决于频谱分析仪的设置。
这包括衰减器，频率范围和分辨率带宽的设置。
频谱分析仪的设置包括频率范围，分辨率和动态范围。
动态范围还涉及最大输入功率，即燃尽功率。
当输入信号小于1W超过线性工作区域时，增益压缩会导致错误。
此外，灵敏度也被认为是频谱分析仪是否可以测量输入信号的关键。
应从两个方面观察参数的频率范围。
一个是频率范围是否足够窄以具有足够的频率分辨率，即足够窄的扫描宽度。
两者是频率范围是否具有足够的宽度，以及是否可以测量二次和三次谐波。
当使用频谱分析仪测量放大器的谐波失真时，如果放大器为1GHz，则其三次谐波为3GHz，这是考虑频率范围的最大可测量宽度。
如果频谱分析仪为1.8 GHz，则无法测量。
如果频谱分析仪为26.5 GHz，则可以测量三次和四次谐波。
分辨率也是频谱分析仪中非常重要的参数设置。
分辨率表明，当测量两个频率的功率不同时，我们必须区分它们。
将IF带宽设置为三个不同的宽度对应于设置带宽时看到的曲线。
带宽越窄，分辨率越高。
中频带宽越宽，分辨率越低。
分辨率带宽直接影响小信号的识别能力和测量结果。
频谱分析仪的实用技巧1、频谱分析仪的校准：频谱分析仪通常具有固定幅度和频率的校准器。
当使用频谱分析仪测量信号特别是绝对信号电平时，有必要校准频谱分析仪以确保信号测量的准确性。
此外，可以通过测量校准信号的测试，从而检查频谱分析仪是否出现问题。
2、射频输入信号电平小鱼频谱分析仪允许的安全电平：在频谱分析仪输入端接入射频信号之间，一定要对输入信号电平进行正确的估算，以此避免频谱分析仪射频输入大于射频分析仪允许的安全电平，否则将会烧坏频谱分析仪输入衰减器和混频器。
扫频式频谱分析仪的信号测量方法
扫频式频谱分析仪的信号测量方法摘要：近年来，我国对扫频式频谱分析仪的应用不断增加，在频谱仪中，增益压缩是频谱分析仪校准规范和检定规程规定的必测项目，但现有的增益压缩校准检定方法存在不足。
为了更好地测量评估频谱分析仪的信号测量，本文首先分析了扫频式频谱分析仪的工作原理，其次探讨了扫频式频谱分析仪的性能指标，最后就扫频式频谱分析仪信号测量进行研究，以供参考。
关键词：信号；频谱分析仪；调幅引言随着频谱分析仪的发展，传统扫频式频谱仪对于扫频终止点到下一次扫频起始点之间死区时间越来越短，但始终存在。
近年来，不存在死区时间的实时频谱分析仪在信号分析中越来越盛行。
在瞬态、偶发信号的测量分析以及频谱监测等应用中，相比传统的扫频式频谱分析仪，实时频谱分析仪进行频谱观测或是查找小信号时具有独特优势。
1扫频式频谱分析仪的工作原理扫频频谱分析仪主要有两种形式，一种是调谐滤波频谱分析仪，通过在频谱分析仪的测量频率范围内调整带通滤波器的中心频率和带宽来检测信号。
让中心频率在关注的频率范围内反复进行信号扫描，逐一遴选出输入信号的相关分量信号，通过检波器和视频放大器后将信号送到显示装置的垂直偏转电路。
产生调谐滤波器中心频率信号的信号发生器负责提供显示装置的水平偏转电路。
这种原理的频谱分析仪成本低廉，容易制造，测量信号真实可靠，但是受限于灵敏度较低、分辨紧邻信号能力差的问题。
另一种就是扫频超外差式频谱分析仪，这种频谱分析仪现在被广泛使用。
2扫频式频谱分析仪的性能指标2.1非线性失真（1）单音频输入。
对于非线性网络，如果输入是单音信号，除了产生幅度失真外，还会产生谐波失真。
当网络的增益一定时，谐波信号的电平取决于谐波的阶次和输入信号的电平。
输入信号电平变化1dB，则谐波电平变化ndB（n为谐波阶次）。
假设没有增益压缩，二阶失真分量的功率增加比基频分量的功率增加要快，直到二阶失真分量的功率等于基频分量的功率，这个点称为二阶截获点。
二阶失真分量电平与基波信号电平之差等于基波信号与截获点之差。
频谱仪的使用方法
频谱仪的使用方法频谱仪是一种用于测量信号频谱组成的仪器。
它可以将信号的频率范围分解成不同频率的振幅分量，从而提供了许多有关信号特征的重要信息。
这里我将为您详细介绍频谱仪的使用方法。
使用频谱仪的第一步是连接输入信号。
频谱仪通常具有一个输入端口，您可以将待测信号通过信号源或其他仪器连接到该端口。
为了确保准确的测量结果，您应该使用适当的信号线缆以及连接器。
信号线缆的选择要针对输入信号的频率范围和阻抗匹配进行考虑。
在连接好输入信号之后，您需要设置频谱仪的参数。
这些参数包括信号的中心频率、分辨率带宽、时间或频率的测量范围等。
中心频率是指频谱仪所关注的主要信号频率，而分辨率带宽则是指频谱仪在分析频谱时所采用的带宽。
根据您的具体需求，您可以选择不同的参数配置来获得所需的测量结果。
接下来，您需要进行频谱测量。
频谱仪通常提供了多种测量模式，包括峰值模式、平均模式、最大持续测量等。
在选择测量模式之前，您应该了解您需要获取的信号特征以及对测量结果的要求。
例如，如果您关心信号的峰值振幅，并希望测量结果具有较高的信噪比，则可以选择最大持续测量模式。
进行测量时，您可以通过观察频谱仪的显示屏来获取结果。
频谱仪的显示屏通常以图形的形式呈现信号频谱的振幅分量。
您可以看到信号的频率范围以及相应的振幅值。
频谱的横轴通常表示频率，而纵轴表示振幅。
根据您的设备和测量设置，您可以调整显示的范围和分辨率，以便更好地观察和分析信号。
在获取测量结果后，您可以进行进一步的数据处理和分析。
频谱仪通常提供了多种数据输出和分析功能，如保存数据、采集数据的统计信息、导出数据等。
这些功能使您能够更充分地利用和应用测量结果。
最后，您还应该注意使用频谱仪时的安全问题。
例如，当您测试高功率信号时，应该确保频谱仪的输入端口具有足够的能力来承受这些信号。
此外，应该遵循频谱仪的操作说明，以确保使用过程中没有人身伤害或设备损坏的风险。
总结起来，频谱仪是一种用于测量信号频谱组成的重要仪器。
频谱分析仪的使用方法及功能
频谱分析仪的使用方法及功能
频谱分析仪是一种精确的测量设备，用于测量电磁场和其他电磁信号的幅度，频率，相位和调制信号的参数。
它利用模拟信号的接收和分析，常用在无线电传输系统，电磁干扰检测，以及诸如雷达系统和无线网络等相关领域的研究和开发等。
频谱分析仪的使用方法主要有以下几点：
（1）第一步是将频谱分析仪连接到要测量的信号源，比如天线、传输线和待测电路等，同时将频谱分析仪的输出连接到显示仪或数据采集系统。
（2）第二步是设置频谱分析仪的参数，以确定电磁信号分析的精度和量程。
（3）第三步是进行信号接收和分析，比如测量电磁幅度，检测电磁信号的频率，电磁信号的相位，以及调制信号的参数等。
（4）最后一步是将所测得的信号参数显示到显示仪或数据采集系统上，可以通过人机界面操作查看和分析结果。
频谱分析仪具有以下几种功能：
（1）频率响应：以检测信号的频率响应，并将其显示出来；
（2）相位响应：以测量信号的相位响应，并显示出来；
（3）灵敏度：以测量信号的灵敏度，并将其显示出来；
（4）驱动能力：以测量被测信号的驱动能力，并将其显示出来；
（5）调制度：以测量信号的调制度，并将其显示出来；
（6）频率分辨率：以测量信号的频率分辨率，并将其显示出来；
（7）噪声抑制：以抑制外部噪声；
（8）可调节频率：以调节所测信号的频率；
（9）自动检测：自动检测被测信号的参数；
（10）频率范围：可以检测频率在20Hz-20GHz之间的信号。
以上是频谱分析仪的使用方法及功能。
它能够准确地测量电磁场和其他电磁信号的参数，同时具有高可靠性、高精度和灵活性，在现代电子工程领域具有广泛的应用。
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图 2 频谱图显示及典型点的位置
图 3 典型信号列表
捕获随机信号能力强 ,系统可以进行方位 360°的 粗测和选定范围的细测 ,并随时记录测试到的信息 , 两种方式结合使用非常灵活方便 ,能够方便地捕获到 随机信号的信息 。
测向误差能够满足无线电测试的需要 ,粗测的最 大误差为 5°,细测的最大误差为 2°,这个结果能满足 无线电测试的需要 。 参考文献 :
引言
技术的进步 ,使得通信事业得以迅猛的发展 ,随 之而来的是无线电信号之间的干扰越来越严重 ,无线 电监测人员的工作量也更加艰巨 ,由于无线电信号调 制方式的多样性 ,无线电信号分布的随机性 ,使得无 线电干扰信号的查处更加困难 。同时 ,在查处干扰的 过程中 ,需要对干扰信号进行必要的分析 ,以确定干 扰信号所占频谱的宽度和对干扰信号的识别 ,这样就 更加有利于确定干扰信号的位置 ,以及确定到底是那 个台站发射的无线电信号 。目前在无线电测向中存 在着许多不可调和的矛盾和缺点 ,主要体现在以下几 个方面 : ①测向手段和方法不少 ,但是所需要的设备 比较笨重 ,不便于携带 ,有的测向设备虽然简单便于 携带但是测向精度难以满足要求 ; ②目前的测向设备 主要是各种专用的测向仪器 ,测量的频谱范围受到限 制 ,而且进行信号分析的功能非常有限 ,不能满足要 求 ; ③目前的测向设备在捕获随机信号的过程中存在 很大的缺陷 ,使得干扰信号难以抓取 。
角度测量的方差为 :
D [θ^ ] = D [m ax (θ +Δθ) ] = D [Δθ]
设监测门限处的信号电平为 A (最大增益电平的
一半
)
,
噪声电压的均方根为
σ n
,
测向天线的波束宽度
为
θ r
,
天线波束的公称值为
A
/θr ,
将噪声电压换算成角
度误差的均方根值 ,则有 :
σθ
=
(D
[Δθ]
)
1 2
角度分辨力为
Δη
=
θ r
≈
70λ/ d ( °)
可以算出 ,当天线口径为 0. 6m ,频率为 1GH z时 ,
角度分辨力大约为 35°。
4 实验结果及结论
系统研制成功后进行了大量的试验测试和现场 测试 ,系统性能指标均能够达到满意的结果 。
测向的频谱范围宽 ,系统能够对 30MHz - 18GHz 范围内的任意一段频谱进行测向 。
在手动工作模式下 ,系统工作原理与自动工作模 式下基本类似 ,只是系统不进行循环监测 ,而是提供 一种交互式的测试环境 ,完成指定的监测任务后 ,等
待用户的进一步操作 。
2 测向原理
为了满足便携式测向设备的使用 ,为了使设备更 加简练 ,我们采用常用的需要硬件支持最少的测向方 法 ———最大信号法进行多信号的测向 ,最大信号测向 法的原理是 : 采用具有轮廓明显的幅度方向图的天 线 ,在使用过程中天线搜索扫描 ,当方向图的主波束 对准目标时 ,天线的这个主波束所指的方向也就是目 标的方向 。最大信号法就是利用单一窄波束定向天 线 ,如果只有一个辐射源信号落入其主波束内 ,则已 知的天线所处的方位和俯仰指向角度即为辐射源的 方位角和俯仰角 。最大信号法所用天线可以是抛物 面天线 ,也可以是相控阵天线等定向天线 ,天线波束 越窄精度越高 。其优点是在密集的信号环境下可以 从空域隔离较弱的有用信号 ,达到较高测向精度 。其 缺点是因为需要在空域内扫描 ,从而降低了对短持续 信号的截获概率 ,且对一般通信频段欲达到足够高的 精度需要较大的天线孔径 ,这些问题可以通过改进工 艺水平和测试方法来加以改善 。
σ
=
A
n
/θr
=
θ r S /N
A
σ
=
S /N
n
因此 ,可得到 :
θ2 D [θ^ ] = r
S /N
可见 ,最大信号法测角的方差与波束宽度的平方
成正比 ,与监测门限处的信噪比成反比 。
最大信号法测向的角度分辨力主要取决于测向
天线的波束宽度 ,而波束宽度又主要取决于天线口径
d。根据瑞利光学分辨力准则 , 当信噪比高于 10dB 时 ,
监测仪表通过 GP IB 口与主控机上的 GP IB488卡 相连实现频谱数据的采集 ,监测仪表接收来自主控机 的频谱监测命令后从监测天线处获取射频信号 ,并按 照主控机的要求向主控机反馈相应的数据 。系统可 以控制的监测仪表主要有安捷伦 (HP) 、RS、爱德万等 系列频谱仪 。
监测天线是频谱监测中不可缺少的部件 ,它根据 天线控制系统的要求在水平 0°～360°范围和 (或 )俯 仰 - 10°～90°度范围内进行扫描 ,将扫描到的无线电 信号馈送到监测仪表 。天线主要由超短波天线和微 波天线组成 ,可以无缝隙地覆盖 30MHz～18GHz的频 谱范围 ,微波天线的工作需要有低噪声放大器进行配 合便于监测 。
收稿日期 : 2005204222 作者简介 :张清理 (1968 - ) ,男 ,陕西蒲城人 ,硕士研究生 ,主要研究方向为信息与通信工程 。
·118· 航 空 计 算 技 术 第 35卷 第 3期
GP IB488卡 ,如果是台式计算机需要配置 PC I或 ESIA 的 GP IB 插卡 ,如果是笔记本电脑就需要配置 PCMC IA 的 GP IB 插卡 。
1 系统构成及工作原理
1. 1 系统构成
无线电频谱测向系统主要由监测天线 、天线控制 器 、监测仪表以及主控机组成 。如图 1所示 。Байду номын сангаас
图 1 无线电频谱测向系统组成框图
主控机模块为一台台式计算机或为一台笔记本 电脑 ,用于提供图形化用户界面 ,完成对系统硬件的 配置 、天线控制状态的设置 、监测仪表的设置 ,提供界 面友好的实时频谱监测和天线状态显示并进行相应 的分析处理及数据保存 。同时主控机应配置有标准 RS - 232串口和频谱数据采集卡 ,频谱数据采集卡采 用美国国家仪器公司 (National Instrum ents, N I)生产的
第
35卷 第 3期 2005年 9月
航空
A e ronau tica l
计算技 Comp u te r
术
Techn ique
Vol135 No13 Sep12005
利用频谱仪实现多信号测向
张清理 ,李兵兵
(西安电子科技大学 通信工程学院 ,陕西 西安 710071)
1. 2 工作原理
无线电频谱测向系统可以在两种工作模式下运 行 :自动工作模式和手动工作模式 。
在自动工作模式下 ,主控机首先等待用户进行相 应的硬件配置 ,选择天线控制的通信端口以及监测仪 表 ,随后用户需要进行监测任务 、天线转动方式和频 谱数据采集时间间隔的配置 ,这些准备工作做完后可 进行自动监测 ,主控机将从指定的监测任务开始分别 根据用户的设置控制监测仪表 ,同时启动天线控制系 统控制天线转动 ,主控机下达完控制命令后将自动进 行频谱数据和天线状态数据的采集 ,根据采集的数据 进行分析处理 ,并将采集的结果以可视化的界面进行 显示同时也给出分析的结果 。一个监测任务执行完 毕 ,主控机自动进行下一个任务的监测 ,直到所选任 务全部结束或用户强制终止监测 。监测完毕系统自 动生成监测报告 。
摘 要 :随着通信技术的发展 ,无线电信号之间的干扰越来越严重 ,无线电信号的测向技术在无线 电监测系统中的地位也越来越重要 。本文针对目前无线电测向系统的不足 ,对比较常用的需要硬 件支持最少的测向方法 ———最大信号法进行了改进 ,设计了一套适用于便携式测向系统使用的测 向方法 ,借助频谱仪实现了多信号的测向 ,使得测向的频谱范围 、随机信号捕获和测向精度得以很 大的改进 。系统能够对 30MHz～18GHz范围内的任意一段频谱进行测向 ,可以获取测试频段内任 意 15个典型信号的频点及其方位角和俯仰角信息 ,测向的最大误差为 2°。 关键词 :测向 ;频谱仪 ;最大信号法 ;天线 中图分类号 : TN911 文献标识码 : A 文章编号 : 16712 654X (2005) 0320117203
测向系统的随机误差主要来自测向系统中的噪
声 。由于噪声的影响 , 使得最大幅度的方向出现偏差 Δθ,通常其均值为零 ,是无偏的 。
假设系统监测到信号的最大角度 (对于方位角和 俯仰角均适用 ) 为 θ,出现的偏差为Δθ,则可以认为Δθ 为独立同分布的 ,那么角度测量均值
E [θ^ ] = E [m ax (θ +Δθ) ] = m ax (θ) 是无偏的 。
可以进行多信号测向 ,系统能够自动保存每个测
试频段内的任意一点的方位角和俯仰角信息 ,系统最 多能够自动识别出 15个典型信号的方位角和俯仰角 信息 (如图 2) ,并给出详细列表 (如图 3) ,同时用户可 以根据需要在测试频段内任意调整 15 个典型信号的 频点 ,系统会自动获取已经保存的结果并替换相应的 方位角和俯仰角信息 。
2005年 9月 张清理 等 :利用频谱仪实现多信号测向
·119·
号的最大来向 ,并进行比较记录 。这时所得到的角度 即为测试结果 。
3 误差分析
最大信号法测向的误差主要来自测向系统误差
和随机误差 。其中系统误差主要来源于测向天线的架
设误差 、波束畸变等 , 这些误差可以通过各种系统标 校减少 。这里主要分析随机误差 。