3.无线电频谱监测与系统集成基础
无线电频谱监测关键技术
库 的 数 据 进 行 科 学 对 比 ．一 旦 发 现 违 法 无 线 电 波 及 时 上报 处
理 监 ｊ 刚系统 可 以 ： 住确 判 断 整 个 频 段 上 信 号 的 分 布 和 苓 底 噪
快， 认 知 无线 电技 术 已经 成 了现 代 社 会 中应 用的 关键 技 术 ． 极
以 进 行 多次 测 量 ， 并 且 利 用 科 学 的 收 敛 统 计 方 法计 出 合理
的 椭 圆概 率 区 ， 工 作 人 员可 以 通 过 显 示 在 电子 地 图 上 的 椭 圆
概 率 区 完 成 工 作 夹 策 测 向 系 统 的 另 一 大 优 势 是 可 以 结 合 数 据 库 中 的信 息 对 所测 数 据 进 行 修 正 ， 使 结 果 更 加 往确 ． 还 可 以
理 ） 认 知 无线 电技 术在 频 率 、 时 间 及 空 间 上 进 行 多维 的 断发 射 电 台 是 否合 法
２ 无线 【 乜 频谱监测 系统的 ＿ Ｉ ： 作原 及 Ｉ ： 作 斤式
２ ． １ 无线Ｉ 监测系统的 Ｉ ： 作原即
目前 我 国 应 用 最 多的 无 线 电监 测 系 统 主 要 包拈 三 个 模 块， 分 别 是 天馈 功 能模 块 、 监 删 接 收 模块 和监 测软 件 模 块 频 谱 监 测 是 无线 电 监 测 系统 中的 核 心 部 分 ，其 工作 原理 较 为简 单 ，主 要 是 通 过 监 测 认 知 无线 、 乜环 境 得 到 无 线 电监 测 所 需 的
监 测 车 进 行联 网后 开 展 测 向 ，该 系统 配 备 了 目前科 技 水 平 较 高的 相 关 干 涉 仪 测 向 机 和 空 间谱 测 向 机 等设 备 ．湖 ０ 向 结 果 更 加； 住确 快 速 测 向 系统 的 Ｘ － 作； 位确 率较 高 ， 原 因 为测 向 系统 可
地基无线电导航基本原理及系统简介.ppt
（4）地基无线电空中测距定位原理
P
ρ1
ρ3
ρ
ρ4
2
测量4个地面站至 载体的无线电信号传
播时间延迟，将时间
延迟与光速相乘得相
应伪距，然后由4个伪
距及地面站已知坐标
求解载体坐标及钟差。
28
伪距观测方程为
i X p Xi c t
其中
i ：伪距观测值；
X p ：载体位置矢量，未知； X i ：地面站位置矢量，已知，i=1、2、3和4； c ：光速；
飞机
对于无源测距而言，
t
d c t
但存在时间同步问题，
用于罗兰－C系统。
对于有源测距而言，
d c t 2
但存在电磁暴露问题，用于测距器系统。
20
P'
导 航 台
A dA
导
航
台
dB
B
P
测距定位原理
d A X p X A dB X p X B
测距水平位置线是以导航台为中心、导航台与载体间 距离为半径的圆。用户分别测得载体相对导航台 A 和 B 的距离，确定两条位置线，其交点为载体的位置。
M B
Xp XM Xp XB
A
23
测距差定位原理
依靠布设于海岸上的一系列导航台，周期性地同步发射脉
冲或载波信号。船载接收机接收到来自主台和副台 A 的信号后，
测量脉冲（包络）信号达到的时间差（相位差），然后计算得 到船至两台的距离差。于是，可以确定一条以2个台为焦点的 双曲线（位置线）。测量主台与副台B的脉冲信号，可以确定
26
脉冲-相位测距差法
d AM
=c
2N AM
AM
其中 AM 为载体所测主台M、副台A的脉冲包络信号的相
无线电监测及检测技术培训
衍生的功能
占用度统计 信号合法性识别
20
监视和分析
• 无线电波特征
– – – – – 频域 空域 时域 调制域 码域
监视和分析
含义
特定信号的监视和分析测量
时域波形/频谱监视
参数测量
中心频率 带宽 调制样式识别（ AM、FM、SSB ；PSK、FSK、QAM….） 频偏/调制度/码速率 脉宽/占空比/周期 扩频码长/跳频网台分选
36
接收机
安全性
最大输入功率 电气安全
37
接收机
电磁兼容
杂散发射 电源端骚扰 辐射骚扰
38
接收机
环境适应性
低温 高温 温度变化 冲击 振动 湿热 滴水
39
解释
互调截点值
40
解释
互调截点值
41
解释
中频抑制比
接收机对频率为其中频频率的干扰信号的抑制能 力。
行 政
行 政
业务
市、州及地区 监测站
国家无线电 监测中心
业务
省、直辖市及自治 区监测站
11
无线电管理的特点
确保无线电通信设备不引起有害干扰 行政管理和技术的结合
有条理地管理无线电频谱，使频谱发挥 最大效益而干扰最小
12
无线电管理内容
频谱划分：为无线电业务划分频谱 在国际划分表基础上，各国将频段分 配 频段划分：业务要求 传播条件 核发执照-型号核准
22
解调和监听
模拟调制
AM、FM、SSB等信号进行解调和监听
数字调制
解调
音频图/眼图/星座图Βιβλιοθήκη 23测向和定位 含义
无线电技术基础ppt课件
•
e
•
bc
三极管测量
• NPN型三极管E.b极测量
•
e
•
bc
三极管测量
• NPN型三极管b.c极测量
•
e
•
bc
PN
半导体二极管
工作原理
PN
半导体二极管
D
PN PN
PN
PN
W
A
EV
晶体三极管 集成电路
半导体三极管工作原理
•
c
•
bN
P
•
N
•
e
半导体三极管工作原理
•
c
R
•
bN
P
•
N
•
e
晶体三极管 集成电路
半导体三极管工作原理
•
c
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P
•
N
•
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半导体三极管工作原理
•
c
R
•
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P
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N
•
e
三极管测量
波段名称 特长波 甚长波 长波 中波 短波 米波 分米波 厘米波 毫米波 丝米波
波长范围 100 ——10万米 10 —— 1万米 10 —— 1千米 10 —— 1百米 100 —— 10米 10 —— 1米 10 —— 1分米 10 —— 1厘米 10 —— 1毫米 10 —— 1丝米
收音机
无线电元件
频率划分为： 频率 * 波长=无线电波传播速度
（30万里）
段号 频段名称
1
特低频
2
甚低频VLF
3
低频LF
4
中频MF
5
基于无线电定位技术的全频段电磁频谱监测系统
基于无线电定位技术的全频段电磁频谱监测系统摘要：由于进行全频段电磁频谱监测的过程中，没有对原始电磁频谱信号去噪、归一化预处理，导致系统虚警率较高，为此设计基于无线电定位技术的全频段电磁频谱监测系统。
系统硬件方面对监测器进行了选型与设计；软件方面，对原始电磁频谱信号去噪、归一化预处理，根据预处理结果，提取全频段电磁频谱变化特征，利用无线电定位技术对异常频带定位，以此实现全频段电磁频谱监测。
经实验证明，设计系统虚警率低于传统系统，具有良好的可行性。
关键词：无线电定位技术；全频段；电磁频谱；监测系统；监测器；中图分类号:TN98文献标识码:A0引言近几年，无线通信技术飞速发展，无线电通信业数量与日倍增，在有限的无线电频段资源下，随着通信数量的增加，使得频谱资源越发拥挤，频段通信环境越发恶劣，受到某些因素的干扰，频段内噪声较高，会直接影响到无线通信质量，因此要采取有效的手段和技术，对频段电磁频谱进行实时监测，开展对用频设备的辐射信号采集、统计分析、异常信号识别以及定位等一系列监测工作，及时发现异常现象，对其采取有效的措施，保障频段无线通信质量和安全。
由于无线电通信设备种类和数量较多，并且电磁环境比较复杂，导致全频段电磁频谱监测具有较高的难度。
此外，国内对于全频段电磁频谱监测系统研发与设计起步比较晚，相关的系统研发技术还不够成熟，现有的系统在实际应用中虚警率较高，经常出现虚假报警，已经无法满足实际需求，为此提出基于无线电定位技术的全频段电磁频谱监测系统。
1全频段电磁频谱监测系统硬件设计系统硬件主要为监测设备，其功能是通过对频段扫描获取到电磁频谱信号。
监测设备主要由天线、侧向天线阵、主机、电缆、GPS、三脚架、功分器以及笔记本电脑组成，下图为系统硬件拓扑图。
图1系统硬件拓扑图如图1所示，根据系统电磁频谱信号采集功能需求，此次选择型号为HFIAG-4646监测器，根据实际情况对监测器进行安装，并按照说明书对监测器各个技术参数进行校准[1]。
浅谈TCI宽带无线电监测系统
１ 系 统 特 点
该 系 统 具 有 以 下特 点
的 测 量 ，能 帮 助 用 户 对 具 体 的 信 号 进 行 准 确 的分 析
比如信号 的频率 、场强 带宽 调制参数等 。
（ ） 无源 、全 频 段 一 体 化 天 线 １
要 求
一
整套设 备进行不 同的测量 ，从 而实现 多任务 多用
户 功 能 ，适 用于 分 布 网络 系统 和远 距 离 电子 控 制 。
（ ）数据信 号处理 和多通道接收机 ２
系统 采 用特殊 的数据 信 号处 理器 和 多 通道 接收
（ ）模块化 设计 、Ｖ 结构 ５ ＭＥ
系 统 主 机 采 用 紧凑 的标 准 化 ＶＭＥ 线 结 构 可 在 总
维普资讯
监 测 检 测
Ｍｏ ｔ ｒｎ ＆ Ｄｅ ｅ ｔ ｎｉ ｉｇ ｏ ｔｃｉ ｏｎ
浅谈Ｔ Ｉ Ｃ 宽带无线 电监测 系统
一 河 南 省 无 线 电监 测 站 郭 新 兰
速 、全面 的信号分析 ．同时以最高４ Ｇ ｚ ｓ Ｈ ／ 高扫描率 的
维普资讯
监 测 检 测
Ｍ ｏ ｉ ｉ ｇ ＆ Ｄｅ ｅｃ ｉ ｎ ｎｔ ｎ ｏｒ ｔ ｔ ｏ
２统能 系功
该 系统 具 有 以下 功 能 。
Ｉ
（ ）规划频 率监测 ７
在 ２ Ｈ ～３ ０ ｚ 频 率范 围 内 ，根 据 软 件 支 ０ Ｍ ｚ ０ ０ ＭＨ 的
０ 引 言
扫 描 、 侦 测 测 量 和Ｒ 分 析 ，在 拥 挤 复 杂 的信 号 环 Ｆ
境 中截 获和处理 感兴趣的信号 。正是 因为系统采用 了
面向无线电频谱监测的智能感知系统设计与实现
面向无线电频谱监测的智能感知系统设计与实现无线电频谱监测是指对无线电频谱进行实时监测和分析的过程，它对于频谱资源的高效利用以及电磁环境的管理非常重要。
为了提高频谱监测的效率和准确性，智能感知系统在无线电频谱监测领域得到了广泛应用。
智能感知系统是一种利用人工智能和机器学习技术，对无线电信号进行分析和识别的系统。
它能够自动地感知频谱环境，并根据目标任务的需求进行自适应的频谱管理。
下面将详细介绍面向无线电频谱监测的智能感知系统的设计与实现。
首先，智能感知系统的整体架构需要考虑到实时性、灵活性和可扩展性。
系统从硬件层面上需要设计高性能的电磁信号采集设备，这些设备能够实时地采集无线电信号，并将其传输到中央处理单元进行后续处理。
在中央处理单元方面，可以采用分布式的计算架构，将无线电信号的处理任务分配到多个计算节点上，以提高系统的处理能力。
其次，智能感知系统的关键技术是无线电信号的分析和识别。
系统需要利用机器学习算法对采集到的无线电信号进行特征提取和分类，从而实现对不同信号类型的识别。
在特征提取方面，可以利用时频分析算法、波形识别算法等方法，提取无线电信号的频谱、时域和调制特征。
在分类方面，可以采用传统的机器学习方法如支持向量机（SVM）、隐马尔可夫模型（HMM）等，也可以使用深度学习技术如卷积神经网络（CNN）、长短期记忆网络（LSTM）等。
通过不断的训练和优化，系统能够逐渐提高对无线电信号的识别准确率。
然后，在面向无线电频谱监测的智能感知系统中，还需要考虑信号的定位和跟踪问题。
系统可以利用多个采集设备进行信号的定位，通过测量信号到达时间差、信号相位差等信息，利用三角定位原理确定信号的发射源位置。
对于跟踪问题，可以使用卡尔曼滤波器、粒子滤波器等算法对信号进行状态估计和预测，从而实现对移动信号的跟踪。
最后，智能感知系统还需要考虑对无线电频谱的管理和决策。
系统可以根据监测到的频谱信息，对频谱资源进行动态划分和分配，从而提高频谱的利用效率。
国家无线电监测中心国家无线电频谱管理中心-中国无线电管理
国家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心I无线电管理一体化平台集成规范国家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心II国家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心III目 录1.范围 .............................................................................................................................................. 1 2.规范性引用文件 ........................................................................................................................... 1 3.缩略语........................................................................................................................................... 1 4.术语和定义 .. (2)4.1 服务 ............................................................................................................................... 2 4.2 企业服务总线 ............................................................................................................... 2 5.概述 .............................................................................................................................................. 2 6.集成接入要求 . (3)6.1 接入原则 ....................................................................................................................... 3 6.2 接入方式约束 ............................................................................................................... 3 6.3 数据类型约束 ............................................................................................................... 4 6.4 接入技术标准 ............................................................................................................... 4 6.5 服务信息登记 ............................................................................................................... 4 附录A .. (6)国家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心国家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心11.范围本规范规定了各类应用服务接入到国家级无线电管理一体化应用集成平台时所应遵循的相关要求，适用于各级无线电管理机构服务接入到国家级应用集成平台的指导。
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维护性
一体化系统馈线少； 机动监测任务紧，时间宝贵 多用户多任务功能； 移动车工作环境多变 完善的自检和自校准功能；
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13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I 系 统 移 动 站 建 设
温州TCI移动车 广东TCI移动车
陕西TCI移动车
宁波TCI移动车
TCI 频谱监测产品应用遍布全球，包括我国台湾全部采用TCI，同时在其他 15个省、直辖市（北京、上海、重庆）也已经广泛应用。
第18页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I 产 品 体 系
通信情报
9091 HF 820C HF 803 V/UHF 803E V/U/SHF 903S V/U/SHF 920 V/U/SHF
-25〜+50℃（短期）；
（TCI 707 宽带监测/TDOA系统）
（5141频谱处理器室外机箱）
第26页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I 天 线 系 统
系列化设计，按需要配置 馈线少，系统连接简洁 无源宽带振子 天线选择 ━ 641型（固定/移动式 20MHz～3GHz 天线选择 ━ 643型（固定/移动式 20MHz～3GHz 天线选择 ━ 645型（移动/搬移式 20MHz～3GHz 垂直极化） 双极化） 垂直极化）
频谱监测
707小型监测 727窄带监测测向 737宽带监测测向 HF/V/U/SHF
AOA
Monitor/TDOA
767 = 737s + 707s
信号搜索 与侦测 天线系统
HF测向（固定） HF测向（移动）HF监测
350新一代黑鸟系统
V/U/SHF监测测向（固定/移动/可搬移）
专业行业软件的设计和开发
全频段监测测向一体化
641型 645型
643型
第27页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I 天 线 系 统
647型天线 （固定/移动式 20MHz～8GHz 647D型天线 （固定/移动式 20MHz～8GHz SHF/EHF扩展 （监测：20MHz～50GHz 垂直极化） 垂直/水平双极化）
石永新 2015年7月14日
第1页/的频谱资源，建立与完善无线电监测手段，加 强无线电监测工作，对实施科学的频谱管理具有重要的现实 意义。
无线电频谱监测为干扰协调提供技术依据，确保各种无
线电设备正常运行，是科学实施无线电频谱管理的技术保证， 是日常无线电频谱管理的重要组成部分。
5095 频谱处理器 5141 频谱处理器
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TCI707系统结构指标： – 重量: 5141处理器机箱：40磅（18.14kg） 遮阳罩：15磅（ 6.8kg ） – 电源: 260VDC 2.5A – 温度范围: 内置温控 -20〜+45℃（长期）；
目录
第15页/共79页
03 常用的监测测向系统
3 . 1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统 3.2德国RS公司监测测向系统 3.3法国THLAS公司监测测向系统 3.4国产监测测向系统
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13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I 公 司 简 介
第7页/共79页
102 监 测 站 的 分 类
根据使用模式分类 根据实际使用模式分为固定监测站、移动监测站、可搬移监测站、便携式监测设备。 固定监测站 移动监测站 可搬移监测站 便携式监测设备
设置在固定地 点实施监测的 无线电监测站。
设置在运载工 具中，可在移 动或静止状态 下实施监测的 无线电监测站。
保留原“黑鸟”系统的所有功能；
高速数据存储，回溯式监测和信号分 析（9TB/300M，可扩展）； 强大的多用于多任务功能； 完善的任务系统
第21页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TCI 700系列频谱监测系统
2MHz实时带宽
2/20MHz实时带宽
4/40MHz实时带宽 体积更小
提供HF选件覆盖LF/ MF/ HF频段
电源：105~260VAC 200W 重量：21Kg
第23页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
Dual Channel HF Receiver (opt) 10/2 MHZ TCI Dual Channel VHF/UHF Receiver 40/4 MHz Opt
测向 20MHz～8GHz） SHF/EHF扩展
647型
第28页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I 系 统 的 先 进 性
同类监测测向系统
TCI系统
由于选用不同监测系统，在实现相同监测测向功能的情况下，‘同类监测测向系 统’需要4幅天线和2台主机以及其他辅助设备；TCI系统只需1幅天线和1台主机，
性能： 噪声系数10dB（典型值） 相位噪声-115dBc/Hz@10kHz 其他…………..
第24页/共79页
新的功能：AOA、TDOA、AOA&TDOA
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I7 0 7 宽 带 监 测 系 统
– 频率范围: 20 – 3000 MHz 基本单元；监测/TDOA
A/D
Network I/F
RF
Sampling and Processing
ANTENNAS VHF/UHF/SHF 641,643,645,647 HF (opt.)7031,7235 , 632
Optional SHF
TCI Model 5095 SPECTRUM PROCESSOR
更宽的带宽：40/4MHz双中频 – VHF/UHF 10/2MHz双中频 - HF 频率扩展：监测测向同时至8GHz，监测至50GHz
双中频带宽，宽窄带相结合；
具有极强的抗同频干扰能力（3dB）； 一体化无源天线技术； TCI 707系统
第20页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I3 5 0 新 一 代 “ 黑 鸟 ” 系 统
全新的TCI8240射频前端，覆盖HF、 VHF、UHF频段（10 kHz至3000 MHz）；
TCI 公司总部位于美国加州硅谷， 1968成立，长期为美国军方提供产品， 是美国最主要的频谱监测产品供应商。 嵘兴公司是TCI公司战略合作伙伴和 产品代理商。 TCI系列产品与嵘兴无线电 监测测向系统结合，使系统的内容表现形 式更加专业化、软件操作界面更为人性化
第17页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
系统组成简洁，提高了可靠性。
第29页/共79页
13.1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统
TC I 系 统 固 定 站 建 设
TCI监测测向一体化无源天线； TCI配置的主体避雷、防感应避雷 多种技术手段；以及可升降型铁 塔，多种手段效果良好！
站点：山东泰山站 设备：TCI745系统 附近有气象雷达和其它 信号源，电磁环境复杂；
102 监 测 站 的 分 类
可搬移监测站示例
第12页/共79页
102 监 测 站 的 分 类
便携式监测设备示例
PR100
RX-856P
第13页/共79页
102 监 测 站 的 分 类
小型监测站示例
第14页/共79页
C
ONTENTS 01 监测网的分类 02 监测站的分类 03 常用的监测测向系统 04 监测站的系统集成
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C
ONTENTS 01 监测网的分类 02 监测站的分类 03 常用的监测测向系统 04 监测站的系统集成
目录
第3页/共79页
101 监 测 网 的 分 类
无线电监测网分A、B、C三级
A级无线电监测网
• 一个无线电监测指
挥控制中心 • 至少三个I级无线电 监测站 • 一个无线电检测室 • 相关附属设施
上海市无线电监测网由2 个RS DDF05E固定站监测 站， 5个RS DDF05M固定 站监测站,3个TCI735固定 监测站，4个TCI737固定
监测站以及移动监测站等
组成，对上海的重点区域 进行了全面覆盖。
第5页/共79页
C
ONTENTS 01 监测网的分类 02 监测站的分类 03 常用的监测测向系统 04 监测站的系统集成
台州TCI移动车
重庆TCI移动车
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03 常用的监测测向系统
3 . 1 美 国 TC I 公 司 监 测 测 向 系 统 3.2德国RS公司监测测向系统 3.3法国THLAS公司监测测向系统 3.4国产监测测向系统
20 – 6000 MHz 扩展选项；监测/TDOA 3kHz – 30 MHz 扩展选项；监测
– RF BW: 10 MHz （HF）
40/4 MHz （VHF/UHF） – TDOA: – 配置: • 室内使用 • 室外使用
（TCI 707 宽带监测/TDOA系统）
第25页/共79页
VHF/UHF
可搬移到车辆 或固定场所临 时设置，承担 监测任务的无 线电监测站。
便于个人携带 的无线电监测 设备。
第8页/共79页
102 监 测 站 的 分 类
固定监测站示例
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102 监 测 站 的 分 类
固定监测站示例
第10页/共79页