新型无线电发射设备监测系统研究

孙红明

摘 要：文章介绍了一种无线电发射设备监测系统及监测方法，包括：高增益方向性天线，用于接收被监测的无线电设备的本振泄漏信号；频率数据存储装置，用于存储不同类型的无线电发射设备对应的本振泄漏频率；监测接收机，根据所述频率数据存储装置中存储的被监测的无线电设备类型对应的本振泄漏频率确定所述监测接收机的工作频率，对无线电设备的本振泄漏信号进行监测。

关键词：无线电；发射；监测；系统

1 概述

现有的无线电发射设备探测技术，主要依靠监测接收机接收无线电发射设备的射频信号，根据接收到其在特定频段的发射信号，来判断设备是否存在，进而进行定位和分析工作。接收系统一般包括天线、接收机等设备。

现有的探测技术的局限性在于，在某些特定场合时，当无线电发射设备没有发射射频信号时，即使它处于待机状态，也无法探测到发射设备的存在。

2 研究内容

文章提出的无线电发射设备监测方法，该方法包括：采集被监测的无线电发射设备的发射信号；预先存储不同类型的无线发射设备对应的本振泄漏频率；根据预先存储的被监测的无线电发射设备的类型对应的本振泄漏频率作为工作频段，根据确定的工作频段对被监测的无线电发射设备的本振泄漏信号进行监测。

为实现本方法，本研究提出了一种无线电发射设备监测系统，包括：高增益方向性天线，用于接收被监测的无线电设备的本振泄漏信号；频率数据存储装置，用于存储不同类型的无线电发射设备对应的本振泄漏频率；监测接收机，根据所述频率数据存储装置中存储的被监测的无线电设备类型对应的本振泄漏频率确定所述监测接收机的工作频率，对无线电设备的本振泄漏信号进行监测。通过对无线电发射设备的本振泄漏信号的監测，判断无线电发射设备存在。只要无线电发射设备处于开机加电状态，即使没有主动发射无线电射频信号，也可以通过接收其本振的泄漏信号检测到无线电发射设备的存在。在考试无线电作弊、频率管制以及其他不允许公开使用无线电发射设备的场合，采用本方法可以成功探测到处于待机未发射状态的无线电发射设备，当无线电设备发射射频信号时，也可以作为接收射频信号的辅助手段对无线电发射设备进行分析和定位。

为让本方法的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

如图1所示，该系统包括：高增益方向性天线101，用于接收被监测的无线电设备的本振泄漏信号；频率数据存储装置102，用于存储不同类型的无线电发射设备对应的本振泄漏频率；监测接收机103，用于对无线电设备的本振泄漏信号进行监测，并且根据频率数据存储装置中存储的被监测的无线电设备类型对应的本振泄漏频率确定监测接收机103的工作频率。

其中，无线电发射设备监测系统还包括：低噪声放大器104，用于对高增益方向天线接收到的本振泄漏信号进行低噪声放大处理。

现有技术中，很多通信设备都采用经典的超外差接收机的方式。其主要思想利用本地产生的振荡波与输入信号混频，将输入信号频率变换为某个预先确定的频率。这种接收方式的性能优于高频（直接）放大式接收，所以至今仍广泛应用于远程信号的接收，并且已推广应用到各方面。本方法技术方案利用频谱仪或监测接收机对非法接收机在待机的状态下对其本振泄漏信号进行监测，从而达到在某些特殊场景下的无线电监管的目的。

根据上述超外差接收机的结构图可知，混频器和本振相结合提供一外差功能，将输入信号差拍为一固定中频。通过改变本振的频率进而实现对不同射频信号的接收。因此，固定中频表达式如下：

fIF=fRF-fLo

其中，fLo为本振频率，fRF为射频信号的载频，fIF为中频。

对于本振泄漏频率fLo=fRF-fIF。因此，建立本振泄漏频率数据库，需要预先对无线电发射设备的使用频率和固定本振频率进行信息统计。

发射机的使用频率可根据国家无线电管理部门所发布的相关规定进行统计。比如针对公共对讲、移动通信系统都有自己专属频率。因此，在不同频段，可根据相应的规定建立该频段的无线电发射设备的发射频率数据库。

对于发射机的中频而言，由于无线电发射设备类型不同、厂家不同，导致有一定的差别。因此。调研不同类型、不同厂家的产品的中频信息，从而在不同频段建立相应的发射机的中频数据库。

而本方法根据无线电发射设备的本振频率和发射频率、中频的关系建立本振泄漏频率数据库，预先存储在频率数据存储装置中，为频谱仪或监测接收机提供工作的频段信息。

由于监测对象的不同，因此，根据对象所工作频段、工作方式合理的选择本方法系统的前端配置非常重要。如公共对讲机工作在150MHz、450MHz，GSM手机工作在900MHz、1800MHz，3G手机工作在2GHz附近等等。本研究可根据监测对象，即监测设备的类型，从预先存储不同类型无线电发射设备对应的本振泄漏频率的频率数据存储装置中的查询相应的本振泄漏频率数据信息，从而可以选择接收天线和低噪声放大器的类型、频段等信息，从而保证有效的接收到被监测设备的信号。

同时，该无线电发射设备监测系统还包括：微弱信号滤波模块105，用于对接收到的发射信号进行微弱信号处理，提高所述的发射信号的信噪比。

3 结束语

本方法监测的是无线电发射设备的本振泄漏信号，信号大小比较微弱，而且现有技术中无线电电磁环境相对复杂，在被监测的频段里，除了本振泄漏的单载波信号，同时，存在其他类型的信号。因此，为了提高信噪比和适应信号复杂的情况，利用目前热门的信号处理理论进行信号检测方面的研究，通过微弱信号处理的方式来提高监测信号的信噪比，同时，在微弱信号检测的基础上，对其他类型的信号进行滤波处理。