監(jiān)測接收機(jī)技術(shù)原理培訓(xùn)

監(jiān)測接收機(jī)技術(shù)原理介紹第二部分主要指標(biāo)與性能評價第一部分監(jiān)測接收機(jī)原理報告內(nèi)容第三部分整合與提升第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理監(jiān)測：監(jiān)視與測量。接收機(jī)：監(jiān)測的工具和手段。無線電監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測接收機(jī)軟件天線射頻

信號信道

處理頻率合成算法第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理監(jiān)測接收機(jī)：對電磁頻譜進(jìn)行監(jiān)測而不是個別信號，關(guān)心資源利用率而不是具體信息；強(qiáng)調(diào)頻譜分析、信號識別與參數(shù)測量能力；接收機(jī)通信接收機(jī)：在已知體制框架下，針對通信信號特征進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，提升通信效果；偵察接收機(jī)：對未知信號進(jìn)行接收，獲取情報；通信對抗接收機(jī)：信息截獲、分析與識別；其他第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理監(jiān)測接收機(jī)類別模擬數(shù)字窄帶寬帶直采超外差單通道多通道第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理不同技術(shù)方案的優(yōu)劣勢模擬接收機(jī)OR數(shù)字接收機(jī)模擬接收機(jī)幾乎無優(yōu)勢，解調(diào)音質(zhì)好？（數(shù)字功放與膽機(jī)）數(shù)字接收機(jī)代表發(fā)展方向，體積小、功耗低、功能強(qiáng)、易升級、復(fù)雜信號處理、抗干擾能力強(qiáng)……數(shù)字技術(shù)對接收機(jī)核心性能提升無太大貢獻(xiàn)。第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理不同技術(shù)方案的優(yōu)劣勢寬帶接收機(jī)OR窄帶接收機(jī)寬帶接收機(jī)瞬時處理帶寬寬，可解調(diào)或測量寬帶調(diào)制信號，掃描速度快，占用度統(tǒng)計(jì)更準(zhǔn)確；但大帶寬犧牲了動態(tài)范圍，在惡劣電磁環(huán)境中性能大打折扣；窄帶接收機(jī)中頻帶寬窄，選擇性好，抗干擾能力強(qiáng)，動態(tài)范圍大，可勝任惡劣環(huán)境下的監(jiān)測任務(wù)，但掃描速度慢，不能解調(diào)或測量超過其中頻帶寬的信號。寬帶和窄帶接收機(jī)各有優(yōu)勢，在速度和動態(tài)范圍上各有所長。第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理不同技術(shù)方案的優(yōu)劣勢直采接收機(jī)OR超外差接收機(jī)直采接收機(jī)簡化了射頻前端設(shè)計(jì)，無需變頻，無中頻和鏡頻干擾，采樣帶寬內(nèi)的信號均可實(shí)時處理；但選擇性要依靠射頻預(yù)選器的選擇性，難以做好，動態(tài)范圍取決于AD轉(zhuǎn)換器的性能和硬件設(shè)計(jì)水平。復(fù)雜環(huán)境下性能差，目前還無法用于高頻段。超外差接收機(jī)采用模擬變頻提升選擇性，抗干擾能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)寬頻段監(jiān)測，但存在中頻和鏡頻干擾，射頻前端設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高。超外差技術(shù)仍是主流，在HF頻段，直采性能高于寬帶超外差接收機(jī)，但比窄帶接收機(jī)差。第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理射頻前端中頻信號處理控制平臺客戶端監(jiān)測接收機(jī)原理框圖天線LAN第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理濾波放大 混頻 放大 濾波 衰減 混頻 放大 濾波RFIF頻率合成器監(jiān)測接收機(jī)設(shè)計(jì)原理（以超外差接收機(jī)為例）接收機(jī)的輸入是天線信號，從1uV到1V，電平變化范圍超過100萬倍，從9kHz到40GHz，跨越22個倍頻程。射頻前端：調(diào)理信號，通過一系列模擬處理，將信號變換到模擬低中頻。射頻信道第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理信道模型上式中和為線性數(shù)值?！?/p>

級聯(lián)增益：第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理參數(shù)計(jì)算·

噪聲系數(shù)第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理參數(shù)計(jì)算·

級聯(lián)IP3上式中和為線性數(shù)值。第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理射頻信道對整機(jī)性能的影響：頻率范圍噪聲系數(shù)IP2IP3AGC、增益

鏡頻抑制比中頻抑制比模擬中頻帶寬預(yù)選器1低噪放預(yù)選器2混頻器本

振濾波器本振輸入中頻濾波器中頻放大器第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理頻率合成技術(shù)：使用一個基準(zhǔn)頻率源產(chǎn)生大量新頻率的技術(shù)。直接頻率合成方法:分頻器、倍頻器、混頻器、DDS間接頻率合成方法: 鎖相環(huán)(PLL)：鑒相器、分頻器、VCO、環(huán)路濾波器晶振參

考分頻器參

數(shù)預(yù)編程總線鑒相頻率偏置與公共模塊鑒相器電荷泵環(huán)路濾波器壓

控振蕩器環(huán)路分頻器輸出第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理鎖相環(huán)的性能均衡多環(huán)PLLFN-PLLDelta-sigma快捕技術(shù)調(diào)諧分辨率相位噪聲頻率穩(wěn)定度頻率準(zhǔn)確度掃描速度第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理A/D數(shù)字混頻DDCFFTDGC解調(diào)D/A采樣率，采樣帶寬，分辨率，SFDR調(diào)諧分辨率，DDS帶寬，采樣率，IQ頻譜，分辨率數(shù)字增益音頻，數(shù)據(jù)失真度，采樣率中頻數(shù)字信號處理FGPA、DSP第一部分、監(jiān)測接收機(jī)原理控制平臺硬件通用平臺:商用及工業(yè)PC嵌入式平臺操：作A系RM統(tǒng)、：PWPiCn、doPwesn，tiuLmin…ux…,軟件Vxworks

……關(guān)鍵性能：實(shí)時性，計(jì)算資源，功耗。第一部分監(jiān)測接收機(jī)原理第二部分主要指標(biāo)與性能評價報告內(nèi)容第三部分整合與提升第二部分、主要指標(biāo)與性能評價實(shí)踐是檢驗(yàn)設(shè)備性能好壞的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但在多數(shù)情況下，通過分析設(shè)備技術(shù)指標(biāo)來進(jìn)行對比是一種經(jīng)濟(jì)快捷的方式。技術(shù)指標(biāo)：在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，使用約定的測試方法和條件對設(shè)備進(jìn)行測試獲取的評價數(shù)據(jù)，能夠在一定程度上反映設(shè)備的性能水平。局限性：各廠家的測試環(huán)境差異、測試方法與標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一、設(shè)備工作模式和狀態(tài)的不同、測試操作人員的因素等都會影響測試數(shù)據(jù)。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價監(jiān)測接收機(jī)的主要指標(biāo)噪聲系數(shù)IP2IP3SFDR相位噪聲掃描速度電平精度頻率穩(wěn)定度中頻帶寬第二部分、主要指標(biāo)與性能評價噪聲系數(shù)、靈敏度噪聲系數(shù)和靈敏度評估接收機(jī)接收弱信號的能力，是接收機(jī)本身的固

有性能，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測量。噪聲系數(shù)表示接收機(jī)對信噪比的惡化程度，靈敏度考慮在一定帶寬下可接收的最小信號，直觀表示了接收機(jī)的使用性

能。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價相位噪聲單邊帶相位噪聲：振蕩器在頻域上的相位不穩(wěn)定度，單位是dBc/Hz，指的是在1Hz帶寬下對載波測量的dB值。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價動態(tài)范圍靈敏度越高并不意味著接收效果就好，當(dāng)實(shí)際環(huán)境干擾較多時，容易造成接收機(jī)過載。動態(tài)范圍是對接收機(jī)處理大信號能力的評估。是接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。下限取決于接收機(jī)的本底噪聲，上限由接收機(jī)的1dB壓縮點(diǎn)、三階截距點(diǎn)等確定。近區(qū)動態(tài)范圍還受到相位噪聲的限制。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價動態(tài)范圍的系統(tǒng)考慮射頻動態(tài)范圍:互調(diào)失真頻率合成:相位噪聲,雜散抑制A/D轉(zhuǎn)換:量化噪聲,DNL,INL信號處理:增益控制:AGC,DGC動態(tài)范圍的幾種定義單音動態(tài)范圍：類似測量動態(tài)范圍，由AGC控制范圍決定，一般100-120dB；雙音動態(tài)范圍：即無雜散動態(tài)范圍，基于雙信號測量，由射頻信道IP3和AD轉(zhuǎn)換器性能決定一般在65dB-85dB。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價信道掃描、數(shù)字掃描信道掃描：速度慢，帶寬和步進(jìn)分開設(shè)置，噪聲電平波動小。FFStep<=bw濾波器過渡帶交疊，能量被重復(fù)計(jì)算Step>bw存在盲區(qū)，部分信號被遺漏窄帶接收機(jī)以信道掃描為主，數(shù)字掃描為輔，追求大動態(tài)范圍而不是掃描速度的提升。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價信道掃描、數(shù)字掃描數(shù)字掃描：又稱為全景掃描，是以FFT為主要方法計(jì)算頻段電平的掃描方式。與頻譜儀工作方式相同，其BW等效于RBW，無步進(jìn)參數(shù)。FStep=BW(RBW)譜線間隔稱為分辨率，由FFT計(jì)算長度決定，而不是數(shù)字濾波器帶寬。高速數(shù)字掃描是寬帶監(jiān)測接收機(jī)的優(yōu)勢，電平計(jì)算更精確，速度更快，但需要解決信號時域截斷引起的頻譜擴(kuò)散問題和噪聲電平波動過大的問題。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價掃描速度與動態(tài)范圍掃描速度和動態(tài)范圍無直接關(guān)系，均由接收機(jī)設(shè)計(jì)方案決定。窄帶接收機(jī)犧牲了速度，但換取動態(tài)范圍的提升，寬帶接收機(jī)提升了速度，但犧牲了瞬時帶寬內(nèi)的動態(tài)范圍。用寬帶接收機(jī)做信道掃描，并不能提升動態(tài)范圍，反而犧牲了速度優(yōu)勢。第二部分、主要指標(biāo)與性能評價模擬增益、數(shù)字增益與AGCA/D動態(tài)范圍有限，模擬部分必須有足夠的增益保證信號處理能夠匹

配輸入信號的動態(tài)范圍，滿足A/D要求和噪聲系數(shù)的前提下增益越小越好。-50dBm4dBm0dBm10dBm

A_Gain=52dBA_GC:60dB-120dBmANTAF-16dBm-16dBmD_GC=52dBD_Gain=52dB模擬部分-68dBmA/D數(shù)字部分音頻部分第二部分、主要指標(biāo)與性能評價中頻帶寬A/DRFIF1IF2…A/DRF

IF1

IF2在強(qiáng)弱信號同時存在時，寬帶接收機(jī)的末級窄帶中頻可以抑制強(qiáng)信號進(jìn)入AD，降低AD進(jìn)入飽和的概率，推遲AGC啟動時機(jī)，但增加了射頻產(chǎn)生失真的概率，射頻產(chǎn)生的失真會干擾對弱信號的檢測?！瓕拵Ы邮諜C(jī)：窄帶接收機(jī)：第二部分、主要指標(biāo)與性能評價數(shù)字帶寬數(shù)字帶寬由數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)決定，可以設(shè)計(jì)不同帶寬的固定濾波器組，也可以動態(tài)計(jì)算濾波器系數(shù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)濾波帶寬變換。數(shù)字帶寬在A/D之后實(shí)現(xiàn)，作用的前提是信號不發(fā)生溢出，當(dāng)A/D飽和時，所有數(shù)字信號處理模塊均會產(chǎn)生混亂或失真的輸出，不能發(fā)揮正常功能，而模擬濾波器則無此問題。數(shù)字帶寬主要用于信號解調(diào)，一般情況下等效于解調(diào)帶寬，兩者也可不一致。第一部分監(jiān)測接收機(jī)原理第三部分整合與提升報告內(nèi)容第二部分主要指標(biāo)與性能評價第三部分、整合與提升從技術(shù)角度看效率單一技術(shù)手段不能解決所有問題，無論哪種設(shè)備都有優(yōu)勢和缺陷，提升效率要從解決實(shí)際問題出發(fā)，整合可用資源來達(dá)到目的。有效管理的第一步：獲取正確的信息和數(shù)據(jù)。監(jiān)測系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，首先要保證數(shù)據(jù)采集過程的可控和取得可信的結(jié)果，否則后續(xù)所有的處理和判斷都可能是錯誤的。第三部分、整合與提升實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)的有效融合針對不同設(shè)備的特點(diǎn)，取長補(bǔ)短，充分發(fā)揮不同技術(shù)體制的優(yōu)勢，提升系統(tǒng)性能。寬帶監(jiān)測接收技術(shù)信號調(diào)制識別技術(shù)離線分析技術(shù)信號解調(diào)技術(shù)目前可用的監(jiān)測技術(shù)：窄帶監(jiān)測接收技術(shù)非噪聲信號提取技術(shù)比特分析技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)……第三部分、整合與提升綜合多信道監(jiān)測系統(tǒng)天線分路系統(tǒng)總線或網(wǎng)絡(luò)指揮中心1號監(jiān)測站2號監(jiān)測站窄窄寬窄窄寬帶帶帶帶帶帶監(jiān)監(jiān)監(jiān)監(jiān)監(jiān)監(jiān)測測測

……測測測信信信信信信道道道道道道121111……第三部分、整合與提升數(shù)據(jù)采集與整合快速掃描寬帶信道全景掃描重點(diǎn)頻段檢測?動態(tài)范圍超限窄帶信道掃描?重點(diǎn)頻段窄帶掃描數(shù)據(jù)整合數(shù)據(jù)整合占用度計(jì)算客戶端完整數(shù)據(jù)顯示信號提取算法軟件調(diào)制識別算法軟件合法性判別數(shù)據(jù)庫，判決準(zhǔn)則報警與報告警告提示數(shù)據(jù)報告數(shù)據(jù)庫信號信息監(jiān)測報告信號解調(diào)錄音IQ存儲離線分析第三部分、整合與提升技術(shù)整合的優(yōu)勢將分散的專業(yè)技術(shù)有機(jī)整合在監(jiān)測系統(tǒng)中，優(yōu)化處理流程，提高效率；通過整合多種技術(shù)手段，揚(yáng)長避短，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的提升；動態(tài)分析環(huán)境情況，自動信道調(diào)度，實(shí)現(xiàn)掃描速度與動態(tài)范圍的完美平衡，提高數(shù)據(jù)的可信度；第三部分、整合與提升不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)融合網(wǎng)絡(luò)化是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，目前監(jiān)測網(wǎng)的建設(shè)已初具規(guī)模，完成了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，系統(tǒng)的