无线电频谱监测与分析系统设计及实现

2018-11-14张银银

戏剧之家 2018年17期

张银银

（国防科技大学信息通信学院学员二大队，武汉 430010）

一、引言

现在中国的信息传播技术一直不停的发展，无线电台站的建设与日俱增，面对这种场面，无线电探查的时候就会有层出不穷的阻挠，许多国家与创造机器的工厂都倾注了许多财力及劳动力，尽管可以得到一些收获，可这些还是与他们所投入有所差异，就目前所面对的这种局面，我们建议创建全新的无线电频谱探查与分析系统，下面对这种设计实现简单的阐发与讨论。

二、系统构成及构成原理

（一）系统组成

无线电频谱监测和分析系统主要由监测天线、天线控制器、监测仪表及主控机组成。

主控机的部分是允许台式或者笔记本的电脑，它最大的功能就是可以创造图形化使用者界面，它能够完成使用系统时的一个基础行动，而且还需要兼顾对分析数据完成一个整体的研究及解决的功能。

天线控制器拥有GPS定位系统，其功能比较关键的一点就是得到监测点的高度和纬度以及其它地方的讯息，而且，它还拥有体系统复位数据收罗电路。天线控制器常常需要取得其它帮助来将串口与主控机放在同一处，关键是收到主控机传达的操纵指令，而且应该对天线完成整体监察，操纵的手段体现在两个方面，一方面是使天线在0°-360°中间用水平方法实现转动；第二个方面就是使天线在-10°-90°中间用俯仰的方法实现转动。这两个方法能分开用，也可以同时用。

监测仪常常选择GPIB口与主控机的GPIB488卡进行联合，来让频谱的数据搜罗可以越来越来详细与切确。而且它需要根据主控机的具体条件得到射频信号，除了这些，他还可以把过程中得到的信息回馈给系统。

（二）工作原理

无线电频谱监测与分析系统存在不同的操作方法，其一是自动化形式，其二是手动化形式。在自动化形势下操纵系统，主控机需要在第一时间拥有合适的硬件设施相互配合进行工作，采取天线来操控通信接口与监测的仪表，然后使用者应该根据相应条件进行提前需要实现的工作，所完成这些可以实现自动监察的质量与水平，主控机就可以在必须监察工作时，根据使用者建立的数据完成监控仪表操作，而且在进行的时候需要实现天线控制系统对天线路线进行完全操纵，主控机完成操作指令传达任务，就可以自主将频谱与天线情况的数据完成收集，还需根据这些数据完成整体研究。在这之后还应该对获取的信息实现可视化管理。这个任务完成之后，就会自然而然的进行其它的工作，一直到全部的工作完全完成，除非是使用者自己强行终结，工作完成后，就会自动产生监测报告及数据。而手动的时候，工作的原理并没有什么不同，知识系统禁止进行来回反复监察，其往往形成的是交互性的监测氛围，对于安排的工作被完成之后，只有使用者提供指令才会继续工作。

三、系统的关键技术和设备

（一）动态库技术

系统规划的时候就已经想到应该将监测仪表及天线控制器联合在一起，但这些和设施及接口有关，所以为实现更新的便利性，把这两个都放在动态库技术中，如果系统与别的设施联合以及产生改变，就可以只修改相对的动态库，不用对主程序进行修改，以此来保全更新及维护的便利性，使其可以增加更多功能。

（二）VC操作WORD技术

对于监测结束产生报告期间，使信息拥有规范性及能修改的特点，来显示报告的庄重，而且可以表现监测报告作者自己特点，在监测报告生成时，需要拥有国家无线电管理委员会所制定的规则体现，以及让使用者能够改变说明，规划时需要把报告的规范样式用WORD模板完成存储，监测点的基本信息、数据、结果和研究的想法在报告中形成的时候，系统需要自动控制WORD文档，让整个过程更加智能化。

（三）并行处理技术

因为频谱监测的时候，天线控制器应该持续传送搜罗到的信息，而搜罗信息应该完成理解、计算、形状规划以及结果呈现，所以对于保护系统实时性的特点，应该把信息搜罗和研究过程一起解决，系统对其传达指令之后，就已经开始等着机器传回来的信息，传回后就可以实行适当处置，而机器的工作只有把搜罗的信息传回系统就可以。

（四）低噪声放大器

因为台站的工作需求使得它的频段越来越向高频发展，所以监测系统所探查的领域必须超过3GHz，根据目前频谱运用情形及前进走向可以知道，所探查的领域能够达到18GHz，但是，高频端无线电信号在传送时候损失很多，所以可以探查的信号很小，甚至基本探查不到，因此把探查的信号利用低声噪放大器把其扩大是十分必要的，下一步再交与监测仪表，就能够十分清楚地辨认出信号。是以采用的低声噪放大器应该需要达到18GHz之下频段的探查条件，正常情况下需要增益效果为55dB以上。