场强仪NI—1000及中波场强测量

张玲

摘 要：场强测试是评价和衡量广播信号覆盖状况的主要手段，场强的强弱是广播发射台站使用中重点关注指标之一。随着经济的发展，实现了场强测量自动化，缩短了测量时间，实现了场强的移动测量。该文主要介绍NI-1000工作原理，以及用NI-1000测量中波频率的场强，最后对收听效果进行分析。

关键词：NI—1000 场强 中波场强测量

中图分类号：G220.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0054-02

场强测试是评价和衡量广播信号覆盖状况的主要手段，场强的强弱是广播发射台站使用中重点关注指标之一。随着经济的发展，实现了场强测量自动化，缩短了测量时间，实现了场强的移动测量。通过实地测试，获取现有条件下的无线广播覆盖情况、收听质量情况及干扰情况。

1 NI-1000介绍

NI-1000是一款符合ITU规范建议的高性能广播测量监测模块组合，适用于频谱监测和无线电信号分析等应用。NI-1000广播测量监测模块组由嵌入式控制器、射频下变频器和高速中频采集器等三个主要模块和一个工业标准PXI机箱组成，NI-1000可以工作在扫频模式和解调模式。扫频模式适用于频谱监测和信号检测，在这种模式下可以进行宽带监测，并找出感兴趣的信号。解调模式适用于信号分析和识别，在这种模式下可以解调监听信号、分析调制参数和确认信号调制方式。解调模式又分为模拟解调和数字解调两种子模式。

1.1 NI-1000原理

射频下变频模块将从天线接受到的射频信号下变频至中频信号，然后高速中频采集模块对中频信号进行数字化采集。并对采集到的数据进行处理。控制器中有测量监测软件，用户既可通过外部设备控制测量监测模块，也可通过以太网连接对模块进行远程控制和数据传输。射频下变频模块将任一带宽为20MHz的信号中心频率变频至15MHz。硬件总是对20MHz的频段进行下变频处理，得到的中频频段输送至高速中频采集模块进行数字化采集和进一步处理（如图1）。

高速中频采集模块采用模数转换器和板载内存，支持1kS/s～64MS/s的采样率范围，具有低失真特性。数字下变频器的数字调谐分辨率达到0.015Hz，充分满足ITU频率测量的精度要求。该系统可以进行大频谱范围多信号同步比对，方便多站联合监测和查找多个被测信号间的关系，在干扰排查等应用中提供独特的测量监测手段。

1.2 NI-1000的扫频模式

扫频模式适用于频谱监测和信号检测，在这种模式下可以进行宽带监测，并找出感兴趣的信号。

NI-1000启动之后自动进入扫频模式。在此模式下，NI-1000测量监测软件根据设置的起始频率，终止频率和频率步进等参数来进行连续频谱扫描，在测量监测软件面板上实时显示频谱数据，并根据您设定的信号门限来自动搜索信号。在扫频模式下，NI-1000的测量监测软件面板主要显示频谱瀑布图和实时频谱。频谱瀑布图显示的是频谱扫描的历史数据，其Y轴表示时间，是将最近一段时间内的频谱扫描数据按照时间顺序排列起来，并以颜色来表示信号的强弱形成的图形，在瀑布图上可以直观的观察不同频率的信号随时间的变化规律。除了实时频谱图、频谱瀑布图，NI-1000还提供了荧光频谱图方式来显示频谱扫描的历史数据。

荧光频谱图显示的是频谱扫描的历史数据，其Y轴表示功率，是将最近一段时间内的频谱扫描数据重叠起来，并以颜色来表示信号出现的次数形成的图形。

1.3 NI-1000的解调模式

NI-1000场强仪具有模拟解调模式，数字解调模式，在实际测量中波频率时我们常用模拟解调模式。

点击测量监测模式切换按钮将NI-1000测量监测模块切换为模拟解调模式，在此模式下可以设定所需要的中心频率和信号带宽，并依据ITU-R标准和频谱监测手册对CW，AM，FM等信号进行解调和测量。

在模拟解调模式下，NI-1000在进行信号分析时，将信号和需要图形显示的分析结果，数字或文本格式的分析结果，测量相关的参数设置分别在测量监测面板上显示。设定解调制式之后，解调的音频信号在测量监测面板的中部左侧的实时音频波形图上显示，对于调幅（AM）信号，相应的是对其幅度调制深度（AM）进行统计。

1.4 频率调制度统计分析

在调制度统计分布图的右侧，显示的是一段时间之内信号功率和调制度随时间变化的历史曲线图，在不同的解调制式下，测量的参数也有所差别，但对于AM解调，测量以下参数：载波频率偏差、信号功率、信号占用带宽、载噪比、幅度调制深度、幅度正调制深度、幅度负调制深度。

2 NI-1000测量中波场强

2.1 硬件连接

将中波测试天线和GPS天线放置于车顶吸盘处。将测试天线另一端接到场强仪上，用网线将场强仪与便携式电脑连接。将GPS天线另一端与便携式电脑USB口连接。用逆变器将汽车电源引出，接上电源插线板，将场强仪、笔记本电脑、测试天线电源适配器都接到接线板上，测试过程中不允许断电。

测试系统链路连接好后，在笔记本电脑上单击“开始”菜单，选择“运行”，输入“MSTSC”，单击“确定”，进入“远程桌面连接”，输入场强测试仪IP地址“10.10.10.10”，点击“连接”，等候几分钟，系统进入NI-1000场强仪系统，输入用户名及密码；待出现场强测试界面后，启动成功。

在笔记本电脑桌面上双击Gpsinfo图标，进入Gps。设置面板，点击“Scan Com Port”，待扫描端口号完成后，将相应的端口名称选填在“Com Port：”一栏，“Baud Rate”一栏选择“4800”，设置好后，点击“Start GPS”，待下面空框中有实时数据显示后，关闭此设置面板。

2.2 数据采集

NI-1000广播信号综合测试系统会自动将所有测试数据输入计算机，制成Excel表格。测量值包括时间、频率、场强值、经纬度、海拔高度、行驶速度等，测量数据Excel表见表1。

为了便于测量数据比较和分析，在测试时会不定时不定点的手动记录实测数据，并进行声音的主观评价见表2。

2.3 数据处理

利用NI-1000场强仪自带的数据处理功能，可以轻松的绘制出测试的路线图、场强图、场强图等值面、场强图覆盖面积量算等，并可直接将图形输出。

2.4 场强值

场强测试采用多点测试，其信号强度的主观评分与场强值的关系见表3。

3 结语

利用NI-1000场强测试数据，简单方便，工作效率得到显著提高，在預期的服务对象地区内，可以清楚分析出收测信号场强可达到或超过可用场强的区域。通过客观测量和主观评价，如实地反映广播效果和频谱状况。

参考文献

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