无线WiFi-基于软件无线电的无线电监测技术(Rohde Schwarz)
频谱分析仪使用攻略
国内频谱分析仪市场频谱分析仪简称频谱仪，是用来显示频域信号幅度的仪器，在射频领域有“射频万用表”的美称。
在射频领域，传统的万用表已经不能有效测量信号的幅度，示波器测量频率很高的信号也比较困难，而这正是频谱分析仪的强项。
频谱仪与示波器属于两种类型的仪器，示波器主要显示时域信号幅度的变化，而频谱仪显示的是频域信号幅度的变化。
对于研究射频的工程师和爱好者，频谱仪是工作的好帮手，它可以形象地展示一定频率范围内信号的幅度，可以据此发现信号的存在和不同类型信号的特征。
随着科技的发展，频谱仪也从传统的模拟线路进化到数字化频谱仪，被赋予更多的功能，以适应不断出现的复杂信号。
应用与意义频谱分析仪在射频领域应用非常广泛。
频谱仪最基本的作用就是发现和测量信号的幅度。
频谱仪可以以图示化的方式显示设定频率范围内的射频信号，信号越强，频谱仪显示的幅度也越大。
通过这种特性，频谱仪被用来搜索和发现一定频段内的射频信号，广泛应用在监测电磁环境、无线电频谱监测、电子产品电磁兼容测量、无线电发射机发射特性、信号源输出信号品质、反无线窃听器等领域。
频谱仪可以测量射频信号的多种特征参数，包括频率、选频功率、带宽、邻道功率、调制波形、场强等。
在射频信号的频率测量方面，虽然频率计是专业的设备，但遇到时分多址的信号（GSM移动电话、IDEN、TETRA的信号）、跳频的信号、宽带的信号，普通频率计无法准确计数，功率计无法及时测量，而频谱仪由于基于高速的信号捕捉，则可以有机会测量这些信号。
针对这些常见的不稳定信号，很多中高档频谱仪还在测量软件上做了优化，提供专用的自动测量工具。
由于频谱仪具有图示化射频信号的能力，频谱图可以帮助我们了解信号的特性和类型，有助于最终了解信号的调制方式和发射机的类型。
在军事领域，频谱仪在电子对抗和频谱监测中被广泛应用，不同类型的雷达信号、通信电台信号、应答机信号、“敌我”识别器信号都有各自不同特征的频谱图。
在民用无线电管理领域，通过频谱图，我们可以及时发现非法使用的频率，这比传统扫描监听的效率要高得多。
基于软件无线电的ETC无线电环境监测设备
软件无线电（Software-Defined Radio）技术是一种较新型的
无线通讯技术。软件无线电技术（SDR）一开始被应用在军用 方面,主要解决陆海空多军种多频段、多通信制式的兼容、共 存、互通问题。组成结构上来看,软件无线电由天线、模拟射频 前端、AD-DA 转换器件、天线、DSP 和信号处理软件算法组成。 其最明显的技术特征是将以数字-模拟（DA）转换和模拟-数字 （AD）转换器件为代表的混合信号电路在整个无线电接收电路 中的位置显著提前。暨使用后端的高速数字芯片或者带有高 速接口的计算机来直接处理比较原始的无线电信号。这样做 的优点是可以直接处理接收到的无线电信号波形，使用先进定 量的数字滤波和调制解调算法，将微弱或者畸变的信号转变为 正常清晰可以顺利辨识的信号。
参考文献：
[1] 刘伟铭,王哲人,郑西涛 . 高速公路收费系统理论与方法[M]. 北京:人民交通出版社,2000.
[2] 杨卿 . 无线电安全攻防大揭秘[M]. 北京:电子工业出版社, 2016.
[3] 杨小牛,楼才义,徐建良 . 软件无线电原理与应用[M]. 北京:电 子工业出版社, 2001.
[4] 王耀磊,许国宏,徐林峰 . 基于 Android 和 SDR 的低成本空中 交通监视系统[J]. 电脑知识与技术,2016,12(35):278-279,281.
图 3 设备硬件架构框图
图 4 软件界面 经过测试，可以在 200 米范围内准确测量到干扰源的方位 角，误差在正负 10 度以内。
3 结束语
本文设计的基于软件无线电的 ETC 无线电环境监测设备， 从天线、硬件和软件三个方面阐述了其具体组成，具备成本适 中、便携、使用方便等特点，具有较为广阔的应用空间。
Rohde Schwarz EMI测试接收机 ESL 说明书
EMI测试接收机：ESL经济型EMI测试接收机R&S® ESL EMI测试接收机，是一台能依据最新标准进行电磁干扰测试的EMI 接收机，同时也是一台全功能的频谱分析仪。
R&S® ESL，具有符合CISPR 16-1-1最新版本的各类加权检波器：最大/最小，峰值，准峰值，RMS，平均值，CISPR平均值和CISPR RMS。
Rohde & Schwarz(罗德与施瓦茨) 最新推出的ESL EMI预兼容测试接收机，是专为预算有限，但想在3GHz~6GHz频段执行精确先期验证和诊断测量的使用者所设计。
R&S ESL是市场上首部外型轻巧，价格经济，并提供符合CISPR 16-1-1标准的最新加权检波器(weighting detectors)的全自动EMI测试接收机。
如同R&S其它EMI测试接收机，R&S ESL也能当频谱分析仪使用，提升使用者的投资效益。
R&S®ESL经济型EMI测量接收机，具有用于依据商业标准进行EMC测量所需的所有功能、带宽和加权检波器。
特别适合于元器件、模块和设备制造商，用于产品开发早期的电磁干扰预测试。
这不仅避免在已完工的产品上进行昂贵的重新开发工作，进一步也节省在认证过程中所耗费的时间和金钱。
由于ESL具有良好的RF特性，也具有快速而精确测量所需的所有功能，同时还能依据商业EMC标准评估被测物的EMC特性，在同类仪器中，ESL具有绝对的优势。
R&S®ESL具有强大的分析能力、高速测量和能节省时间的自动测试程序，使之成为企业EMC实验室的首选设备。
R&S ESL可将测量设置及结果储存于硬盘中，利用R&S ES-SCAN EMI预兼容测试软件可产生完整报告。
由于其具备精简、轻巧及电池操作的特性，对需要现场测试并定位干扰来源工作的网络营运商和政府机构来说，是最理想的解决方案。
无人机技术在无线电监测中的应用分析
无人机技术在无线电监测中的应用分析发布时间：2021-11-22T06:17:00.620Z 来源：《科学与技术》2021年6月第18期作者：罗浩[导读] 目前，无线电监测网络核心设备主要有：固定式监测站、罗浩西安爱生技术集团有限公司陕西西安 710065摘要：目前，无线电监测网络核心设备主要有：固定式监测站、移动式监测设施（车载监测设施、船载监测设施等）、便携式监测设备等。
近些年来，随着无线电技术的高速发展和普及应用，面对频谱资源供需矛盾的不断加剧、电磁环境的日趋恶化，传统无线电监测平台的局限性已日益凸显。
无线电监测技术平台应与时俱进，开拓、发展空中监测平台，提升无线电管理技术监管能力，应对新技术带来的挑战。
实践证明，无线电监测设备搭载有人驾驶的固定翼飞机和直升机开展无线电监测和测向效果较好，然而，由于固定翼飞机和直升机的购机和后期使用、维护成本很高，无线电监测行业难以大量推广普及使用。
近年来，无人机技术应用日臻成熟，无人机价格相对低廉且性能优良，这进一步为提升和开拓无线电监测技术手段，搭建了全新的空中电磁频谱监测平台。
关键词：无线电管理；监测；无人机；应用一、无人机技术应用优势将无线电监测设备搭载在无人机上，进行监测并测向地面信号与空中信号，这一作业过程能够有效补充地面上的无线电监测网以及水上监测网等，使得监测作业的覆盖空间范围进一步扩大。
在搭载无线电监测设备的情况下，无人机依然能够到较高的区域上执行飞行任务，准确接收无线电信号，在更为广阔的区域范围内，能够接收到远距离空间的无线电信号更多，这是传统的地面监测设备难以实现的，显著提升了监测质量与监测效果。
与此同时，在空中环境下，无人机遇到反射物与遮挡物的概率较低，这也有利于进一步提升信号监测作业的精准性，最大程度上削弱不稳定影响因素带来的负面干扰。
二、无人机监测系统2.1无人机监测平台可以选用无人固定翼机、无人直升机等设备进行无人机监测平台的建设，综合各种无人机技术的特性，对无人机的续航时间、抗风能力、起降方式等进行全面分析，不同的地区利用不同的无人机设备，通过梯度式发展建立多元化的平台。
SDR目前的市场状况和将来发展方向
SDR目前的市场前景和将来的发展趋势一·概况从20世纪70年代开始，传统的无线通信设备逐步实现了从模拟到数字的转换，绝大多数部件由性能可靠，功耗较低，体积较小的数字电路组成，使得数字无线通信设备性能明显提高，然而其对硬件有很强的依赖性，特定的无线通信设备只能在特定的无线通信体制中使用，新老无线通信设备的兼容性很困难，因而使得无线通信运营商面临着严峻的挑战：既要适当部署当前网络，又要保持与未来的标准兼容。
由于无线通信技术的快速发展，新一代技术快速普及导致运营商不得不重新替换原来的通信设备，如现在大量国家正在普及新的3G技术，导致过去的GSM等2G通信设备不得不面临淘汰。
然而即使如此，因为无线基础架构的使用周期越来越短，运营商始终要面对旧设备淘汰和新设备部署所带来的投资风险，和不必要的资源浪费。
为此需要一种可以兼容不同通信系统，满足个人未来不同通信需求的新的通信体系。
软件定义无线电（Soft Defined Radio）是1992年美国科学家J.Mitole提出的一种实现无线通信的新体系结构，其基本原则是：使用一种模块化的通用的硬件无线通信平台，把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现【1】。
使得过去面向用途由完全依赖硬件的设计思路，转向通过编辑和升级软件来达到实现不同功能的目标。
由于软件易维护，易修改，易升级，使得采用SDR体系的通信系统在管理，运行成本，可扩展性，及用户个性化上比传统的通信体系优势明显。
对于设备供应商来说能更快速的开发新的功能和业务，缩短新产品的上市周期，快速响应市场需求。
二市场需求和状况2.1市场需求对于设备运营商，要求一个具备低价格的，快速适应市场的的无线电系统的开发技术。
这样才能在竞争日益激烈的市场中，降低开发成本。
而软件无线电可以带来以下技术好处：1 提供足够的带宽。
SDR可以提供足够的带宽，从而可以在不同频带下切换，满足不同的用户需求。
2 可以提供多种波形。
TD技术成员的讨论
电话：+86-010-********/6/7/8传真：+86-10-82800369网址：TD技术论坛成员公司对TD热点问题的建言TD技术论坛2009年9月摘要历经2008年的波澜起伏，中国通信业终于迎来了2009年初的3G牌照发放。
中国3G元年，TD-SCDMA在成为中国移动总体发展轴心的同时，面临了来自市场、用户、产业链等各环节的多重考验和巨大压力，随着商用进程的加速及TD-LTE技术的发展，覆盖、终端、业务等领域的问题一一浮现，成为各方探讨的热点话题。
根据TD技术论坛对成员企业的交流调研结果显示，多数成员对以下热点问题表示了极大的兴趣：对国家中长期通信发展战略及重大专项；TD-SCDMA产业化进程及技术演进；TD-LTE的测试和产业化进程；如何调动起国际厂家对TD-SCDMA和TD-LTE的关注和投入，保证TD真正走向国际、走向未来。
为综合产业链各方意见，也为政府相关部门和运营商提出建言，TD技术论坛于2009年8月在珠海举办了“TD热点话题交流会”，交流会邀请到了工信部科技司、工信部无线电管理局、工信部电信研究院、中国移动研究院以及TD技术论坛近30家成员企业的代表参与，以TD-SCDMA在2009年上半年的产业现状及TD-LTE的进展形势为出发点，回顾TD-SCDMA产业建设存在的问题，探讨当前TD-LTE的发展情况，提出在政策扶持、TD产业链、频谱分配以及所面临LTE 技术挑战等四个方面的建议。
此建言将参与本次研讨会各方面人员的主要观点归纳如下。
关键词：挑战频谱分配政策支持（一）产业面临困难与亟需解决的问题通过具体调研工作以及企业在TD-SCDMA及TD-LTE发展的实际反映，整个产业在宏观政策方面仍然存在许多问题。
集中表现在：TD商用后，尚未看到国家和运用商关于下一步的宏观产业政策和具体实施计划。
价格战的问题凸显，急待相应的控制措施，以保护企业的积极性和长远健康发展。
TD-SCDMA的演进路标、时间窗口以及和TD-LTE的关系。
无线电测向技术_四_测向解决方案
表 1 仪器精度和系统精度分析
仪器精度
系统精度
总体精度（R&S 建议）
特点： 未安装测向天线 安装了测向天线的测 在实际的场地，包括测
的测向系统在实验室的 向系统在理想场地上 向天线的测向系统精
精度设备使用理想的天 的测向精度（未考虑 度； 依据经验给出平均
线仿真器测试。
反射波因素）。
值。
分析： 未考虑测向天线 未考虑在真实电磁环 在“正常”的天线位置，
图 2 不同振子的测向天线比较
67 中国无线电２００６／１０
厂 商 发 布
＊ 信号带宽； ＊ 信号中心频率； ＊ 信号的发射时间； ＊ … 。 并且，在频谱窗口标记出所有的预分类信号以便于观 察。 预分类器具有两个优点： （１） 测向机在扫描时收集的海量信息压缩为需要的 关键信息。由于数据量减少很多，当一个网络中所有测向 机需要联合定位时，不需要高速数据连接。 （２） 自动分类。相对于操作员的人工分类节省了大 量时间。
事实上，为了避免测向模糊性，天线振子间的距离是 有限制的。所以，对于任一频率的天线孔径取决于天线振 子的数量。 图 ２ 比较了振子间距离相同的分别具有 ５ 和 ９ 个振子 的两副测向天线。可以看出，天线振子越多，测向天线就 具有更高的测向准确度、灵敏度和抗波前失真能力。基于 这种原因，Ｒｏｈｄｅ＆Ｓｃｈｗａｒｚ 总是尽量使用更多的振子。 有数据表明，罗德与施瓦茨公司的带有 ９ 个振子的测向系 统在总体测向精度指标上，优于带有 ５ 个振子的测向系统 ２～３ 倍，另外，其测向值的稳定性相应提高。
68 中国无线电２００６／１０
66 中国无线电２００６／１０
厂 商 发 布
本文考虑一个圆形天线阵，其直径越大，抗反射的能 力越强。图 １ 展示了在处理同样的反射波干扰时，宽孔径 天线比窄孔径给出更高的精确度。
ARGUS5.4系统安装手册
江门市信息产业局无线电监测网二期软硬件设备采购项目Argus5.4 系统安装手册V1.0广东省信息工程有限公司文件更改摘要：目录1 前言 (4)1.1 关于手册 (4)1.2 定义 (4)1.3 手册编写约定 (4)2 软硬件环境 (4)3 系统安装说明 (5)3.1 Argus5.4安装 (5)3.2 配置说明 (15)3.3 Argus改名称 (16)1 前言1.1关于手册本安装使用说明书用于简单描述Argus5.4的安装，旨在指导系统安装人员可以快速安装与配置Argus5.4。
广东省信息工程有限公司对本文件资料享受著作权及其它专属权利，未经书面许可，不得将该等文件资料（其全部或任何部分）披露予任何第三方，或进行修改后使用。
1.2定义提示：对该文档所使用的专门用语进行定义1.3手册编写约定【编写实例参见如下：】为使手册更加简洁、明了，我们可以用简单的符号或词语代替部分文字描述：2 软硬件环境终端：硬件要求：CPU：主频3.0硬盘：不低于50G内存：1G以上外加硬件狗：argus硬件狗软件要求：OS：Windows XP。
3 系统安装说明3.1Argus5.4安装3.1.1 具体安装步骤1)插入OPTIONS光碟，拷贝光碟的文件夹到电脑的硬盘上,把拷贝出来的options重命名，命名为：OPTIONS。
2)插入硬件狗、argus 5.4软件安装盘，安装硬件狗驱动，如果在软件引导界面（下图界面中选择Dirver and Firmware）安装不成功则需以文件的形式打开，找G:\Drivers\HARDLOCK下安装可执行文件，选择英文安装语音，进入安装硬件狗驱动。
在上图，单击界面上【Install Hardlock Driver】单击选择【us english】安装语言，点击[OK]按钮进入下图点击【NEXT】进入一步，如下图等待安装程序安装，直到出现下图。
点击【finish】安装硬件狗驱动完成，此时重插硬件狗，硬件狗指示灯亮红灯。
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Digital Baseband
D
n-bit
A
Analog Baseband
EVM??
LO
BER??
IF / RF Section
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 33
设备复用方法
不仅是传统系统 电平测试
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
D
n-bit
A
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
基于软件无线电(SDR)的无线电测向
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 19
数字测向系统
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 20
数字测向系统
ADC
ADC的位数:14bit
Fs=76.8MS/s
数据率: 76.8MS/s*14bit=1.08Gbit/s
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 21
R&S® GX430 基于 PC 的信号分析和信号处理
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 16
新任务 新手段
R&S® GX430IS
符合 ITU-R SM. 1600 的复杂 信号场景分析
基于 PC 的信号分析和信号处理解决方案
涵盖 ITU-R SM.1600 建议指定的测量方法
由于采用平均技术, 在测向结果上 没有噪声的影响
柱状图上看到是个针状图, 证明是正确的
DSSS 信号由于在噪底下 所 以在频谱上看不到.
扫描过程中的平均技术是唯一有效的方法: 在噪底之下发现和定位扩频信号
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 25
同频多站发射的监测和测向:DDF05ESR
Up-转换器
n-bit
数字转换器
n-bit
模拟 Tx 部分仿真 模拟 Rx 部分仿真
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 37
D/A – A/D 特色
D
n-bit
A
激励: 数字信号 +/ OFDM 调制
D
n-bit
A
分析仪 OFDM 调制数字信号
Analog Baseband
模拟 I/Q 或者IF
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 9
数字宽带监测接收机
在ESMD接收机内部实时FFT处理是 …
数据流1
信号获取
信号处理
频谱输出 …..
数据流2
信号获取
信号处理
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 10
数字宽带监测接收机
脉冲监测和测量
脉冲电平测量 脉冲探测
两路独立并行处理通道
DSP + Digital IF
Digital Baseband
D
n-bit
A
Analog Baseband
LO
IF / RF Section
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 32
传统测试设备
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
D
n-bit
A
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
连接视频输出的 示波器上显示的脉冲信号
20MHz实时带宽, 扫描速度高达 100 GHz/s
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 11
数字宽带监测接收机
中频全景
FCB (频率修正脉冲) 在 GSM 中
DAB (数字音频广播) “0“ 比特用于同步
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 12
基于软件无线电的无线电 监测与测量技术
摘要
软件无线电 (SDR)可以在统一的硬件平台上用软件控制的方式对各 种调制技术,宽带和窄带操作,无线电安全功能和所需的波形进行 控制 .
作为战术无线电,安全通信,测试测量和无线电监测的生产厂商,罗德 与施瓦茨公司应用专业的知识,提供恰当的解决方案,确保软件无 线电的射频性能
Tx 测试
n-bit
Rx 测试
n-bit
OFDM 调制准确度 - EVM
灵敏度 +/ 噪声/衰落信号 - BER
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 36
数字基带测试
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
Digital Baseband
例子 3 个发射机
计算 结果
每个检测到的信号信息： DF 结果 DF 质量 信号电平
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 27
超分辨率:新的复杂 DF 算法
具有高分辨率的测向 → 即使有同信道干扰也具有准确的结果 (对 HF 范围特别重要) → 在单频网络中同步发射的无线电定位 (例如 数字音频/视频 广播 DAB/DVB) → 扩频频谱网络的无线电定位 (例如 DSSS 和 CDMA)
数字宽带监测接收机
视频全景
解调信号的显示
例如: - 音频频谱 - Pilot 载波 - RDS 载波
在 FM 广播发射
可以测量信号参数,例如: DSSS 发射机的波特率和码率
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 13
微波监测
宽带监测接收机ESMD
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 14
Digital Baseband
D
n-bit
A
Analog Baseband
LO
IF / RF Section
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 34
…而且在不同阶段进行测试
设备复用方法
不仅是传统系统 电平测试
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
D
n-bit
A
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 5
数字宽带监测接收机
接收机系统
SHF
[选件]
Multifunktions 多功B能oa板rd
[选[O件p]tion]
Multi Gigabit Links
VHF / UHF
A D
信号处理
主处理器
2,5 GBit/s Local Bus
HF
[选件]
WINDOWS操作系统 实时操作系统ENEA 基于DSP/FPGA硬件平台
“Windows“ 操作系统仅用于前面板手动操作和显示
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 8
数字宽带监测接收机
传统接收机内部实时FFT处理通常是 …
信号获取
信号处理
信号获取
….. 信号处理
信号获取之间有时间间隙
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 38
测试测量
罗德与施瓦茨是世界领先的测试测量供应商: 无线通信, 特别是移动通信 电磁兼容测试 (EMC) 射频微波应用 音频, 视频和广播 通用电子应用
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 39
无线电监测和测向
罗德与施瓦茨是世界领先的无线电监测和测向供应商: 无线电监测 无线电测向 天线系统 频谱监测 信号识别分析
分析和测量技术参数，例如：带宽，符号率，音频数，音频间隔， 偏移，调制指数，监测间隔长度，信道数，信号持续时间，符号价和 调制类型
对于已知或者标准方法（GSM、DECT、CDMA等），可采用相关和模式 分析技术。 可快速识别已知方法的头序列，训练序列和同步码
时域/频域分段方法（包括滤波）可以方便地处理多信道方式，非连 续发射（bursts）和高密度占用信号场景
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 40
基于软件无线电的无线电监测技术
谢谢!
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 41
Digital Baseband
D
n-bit
A
Analog Baseband
LO
IF / RF Section
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 35
…而且可以进行部件测试
数字基带测试
DSP
I/QLeabharlann DSP + Digital IF
DSP
I/Q
DSP + Digital IF
Digital Baseband
A D
前面板
前 面 板 处 理 器
显 示 和 键 盘
DC/DC
[选件]
AC/DC
DD AA
以太网 交换
视频/中频 模拟
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 6
2 x 以太网 10/100/1000 Base-T
数字宽带监测接收机
BSpectrum fIF
I/Q
DDC
FFT
CLRW / AVG MAX / MIN
HF907OM 宽带全向天线
新任务 新手段
9 kHz-7.5 GHz 10MHz中频带宽， 最高2GHz/s扫描射频频谱 内部记录 双频谱模式 差分模式 可扩展到18GHz
更灵活的设备：PR100
R&S®PR100
7.5 GHz 到 18 GHz
Sep 2009 | SDR | V1.0 | P 15
中频频谱
A
D
102.4 FFT
WB Demod