无线电频谱监测与系统集成基础ppt课件.pptx

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1、,无线电频谱监测与系统集成基础,石永新2015年7月14日,为了保证正常的信息传递，维护空中无线电波秩序，有效地利用有限的频谱资源，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。,CONTENTS,01,监测网的分类,02,监测站的分类,目录,03,常用的监测测向系统,04,监测站的系统集成,无线电监测网分A、B、C三级,01,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,

2、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。,01,上海市已建成A级监测网,CONTENTS,01,监测网的分类,02,监测站的分类,目录,03,常用的监测测向系统,04,监测站的系统集成,无线电监测站是执行无线电监测任务的技术设备及附属设施；根据系统功能和设备配置分为I级无线电监测站、II级无线电监测站、III级无线电监测站、IV级无线电监测站。,02,根据性能分类,02,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。,02,固定监测站示例,02,固定监测站示例,02,移动监测站示例

3、,02,可搬移监测站示例,PR100,RX-856P,02,便携式监测设备示例,02,小型监测站示例,CONTENTS,01,监测网的分类,02,监测站的分类,目录,03,常用的监测测向系统,04,监测站的系统集成,常用的监测测向系统,03,TCI公司简介,3.1,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。,3.1,TCI产品体系,3.1,结构简单、稳定性好监测测向一体化（主机、天线）；良好的军工品质；安装快捷，便于使用完善的自动校准和自检功能；多用户多任务功能；优良的扩展能力；适应复杂多变电磁环境双中频带宽，宽

4、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 737系统,TCI 707系统,TCI 350新一代黑鸟系统,TCI系统特点,独特的设计理念，形成了独树一帜的技术特点,3.1,全新的TCI8240射频前端，覆盖HF、VHF、UHF频段（10 kHz至3000 MHz）；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,TCI350新一代“黑鸟”系统,3.1,3.1,全新的5095宽带频谱处理器VHF/UHF频段提供40/4MHz双模拟中频带宽提供SHF/EHF扩展选件提供HF选件覆

5、盖LF/MF/HF频段,尺寸：4U19英寸电源：105260VAC 200W重量：21Kg,TCI737宽带监测测向系统,3.1,更宽的带宽：40/4MHz双中频 VHF/UHF 10/2MHz双中频-HF,性能：噪声系数10dB（典型值）相位噪声-115dBc/Hz10kHz其他.,新的功能：AOA、TDOA、AOA&TDOA,频率扩展：监测测向同时至8GHz，监测至50GHz,3.1,（TCI 707 宽带监测/TDOA系统）,频率范围:20 3000 MHz 基本单元；监测/TDOA 20 6000 MHz 扩展选项；监测/TDOA 3kHz 30 MHz 扩展选项；监测RF BW:10

6、 MHz（HF）40/4 MHz（VHF/UHF）TDOA:VHF/UHF配置:室内使用 5095 频谱处理器室外使用 5141 频谱处理器,TCI707宽带监测系统,3.1,（TCI 707 宽带监测/TDOA系统）,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）；-25+50（短期）；,（5141频谱处理器室外机箱）,TCI707系统结构指标：,3.1,天线选择 641型（固定/移动式 20MHz3GHz 垂直极化）天线选择 643型（固定/移动式 20MHz3GHz 双极化）天线选择 645

7、型（移动/搬移式 20MHz3GHz 垂直极化）,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 全频段监测测向一体化,641型,643型,645型,TCI天线系统,3.1,647型,SHF/EHF扩展,647型天线（固定/移动式 20MHz8GHz 垂直极化）647D型天线（固定/移动式 20MHz8GHz 垂直/水平双极化）SHF/EHF扩展（监测：20MHz50GHz 测向 20MHz8GHz）,TCI天线系统,3.1,TCI系统的先进性,TCI系统,同类监测测向系统,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

8、；TCI系统只需1幅天线和1台主机，系统组成简洁，提高了可靠性。,3.1,复杂电磁环境下，TCI系统工作稳定，监测效果良好；,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！,TCI系统固定站建设,3.1,紧张的车顶安装空间 监测测向一体化天线；车内空间狭小 一体化多通道监测测向主机；内置GPS，主机体积小；工作电磁环境复杂 无源天线技术；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；,TCI系统移动站应用特点,3.1,广东TCI移动车,宁波TCI移动车,温州TC

9、I移动车,台州TCI移动车,重庆TCI移动车,陕西TCI移动车,TCI系统移动站建设,3.1,常用的监测测向系统,03,R&S常用无线电监测产品分类：(一)监测接收机:EM100、EM550 EB110、EB200、EB500 ESMB、ESMC、ESMD PR100（二）测向机 DDF05M、DDF05E、DDF5GTS DDF100、DDF190、DDF195 DDF205、DDF255、DDF550 DDF007,R&S产品分类,3.2,罗德与施瓦茨公司(ROHDE&SCHWARZ，简称R&S)总部位于德国，是欧洲最大的电子测量仪器生产厂商。其无线电监测产品在国内占有较大的市场份额。R&

10、S无线电监测产品多样化，分类较多。,R&S监测系统,3.2,EB500,ESMD,各类监测天线,DDF255,DDF205,ADD295（20-3000MHz）,3.2,R&S测向系统,3.2,R&S测向系统,DDF05E,DDF550,常用的监测测向系统,03,法国泰雷兹集团(THALES)源于1879年的法国汤姆逊（THOMSON）集团，是设计、开发和生产航空、防御及信息技术服务产品的专业电子科技公司。总部设在法国，研发设在美国硅谷和法国巴黎及俄罗斯。,ESMERALDAESMERALDA XE,THLAS公司简介,3.3,泰雷兹监测测向产品：,ESMERALDA监测测向系统,3.3,中频

11、频谱带宽：20MHz,ANT184-A,ANT194-A,ESMERALDA XE监测测向系统,3.3,ESMERALDA XE紧凑型主机 12kG,100W,40MHz IBW,20GHz/s,RFeye Node节点是CRFS系统的核心智能设备，能够高效全天候实时频谱监测，设备结构紧凑、重量轻，适合室内、室外以及恶劣环境下使用，可配置成为小型监测站或便携式监测站。内置高精度GPS 内置GPRS/UMTS调制解调器和LAN接口设备支持TDOA(到达时间差)和POA(功率差)定位技术,1,英国RFeye Node监测系统,技术特点支持40GHz/s高速信号扫描（100毫秒内实现从10MHz到6

12、GHz的扫描）覆盖10MHz-6GHz频段噪声系数:8dB(10MHz4GHz典型值)/11dB（4GHz6GHz典型值）相位噪声:-90dBc/Hz10kHz(2GHz处)/-110dBc/Hz200kHz(2GHz处，低噪声模式)高灵敏度、低杂散性能,(AOA、TDOA测向定位),常用的监测测向系统,03,3.4,嵘兴无线电监测测向产品系列,监测系统,测向系统,狼100型,先进的设计理念天线主机一体化；体积小、重量轻；满足室外防护等级；安装架设方便。,先进的系统性能高性能接收机和软件无线电技术；性能指标优秀，功能强大；具有TDOA功能。,强大的适用性采用室外系统结构设计；防雨防尘，适应恶劣

13、环境；可采用太阳能、风力等电源供电。,系统体积紧凑，设计理念和功能/性能指标在同行业产品中处于领先地位。,狼200型,狼300型,“狼”系列 小型无线电监测定位站,系统特点：,3.4,技术特点：,“狼”系列 小型无线电监测定位站,支持常规监测的ITU测量、中频分析、频段扫描、数字扫描等功能；多达13段的数字IQ输出；支持美国GPS系统和北斗卫星系统；,TDOA定位功能;带内8路窄带信号并行监测（实时）;分时多任务功能;内置WiFi联网功能;支持有源/无源天线切换;,3.4,000,MS508小型无线电监测系统是嵘兴公司针对室外安装方便而设计的最新产品，系统具有室外三防功能(防水、防尘、防腐)，

14、系统可作为室外小型监测站使用，也可以作为网格化无线电监测传感器。,RX-MS508小型无线电监测系统,尺寸：300mm300mm增益：-82dBi,尺寸（折叠）：115cm15cmm增益：03dBi,3.4,系统特点：,方便的远程操控功能远程开关机；远程监视工作温度、电压、电流。设备小巧易安装体积小，重量轻，适合室外安装；既可以挂杆，也可以挂墙，可直接220V供电。性价比高，充分保护用户设备投资具有极高的性价比；可进行二次开发，完全满足用户的实际需求。,MS508先进的设计理念采用专用部件和专业芯片设计，系统内部连线少，高度集成化，从设计理念方面优于通用部件集成的设备。,3.4,良好的扩展能力

15、；基本频段203600MHz，可扩展至8GHz设备连接简单，220V直接供电；联网灵活；支持有线LAN联网，内置无线3G/4G联网。内置GPS，IQ数据打时标，具备TDOA时差定位功能；全频段多任务/多用户操作；宽带多信道测量，宽带内同时分析、监听2/4信道；支持数字荧光谱分析；信号无丢失带宽5MHz。,技术特点：,3.4,高性能双通道双极化宽带监测测向系统，采用无源测向天线设计技术，特别适合在复杂电磁环境下应用。系统设计有两种尺寸的监测测向一体化天线，可以根据固定站、移动站等不同站点环境配置。系统优良的性能可用于中高端监固定、移动测测向系统，适用于I级站或II级站建设,1300mm600mm

16、,1000mm390mm,RX-DDF900双通道监测测向系统,3.4,产品特点：监测测向天线一体化；支持多任务、多用户操作。双信道相关干涉仪测向体制，测向准确度、测向灵敏度高，测向速度快。测向天线采用特殊无源振子设计，而外形结构与传统有源测向天线类似，不仅克服了传统天线有源振子易于产生杂散等缺点，同时也大大减小了天线体积，使得天线在体积重量上可与有源振子测向天线相媲美，在电性能上仍能保留无源振子天线的优势；天线采用不分段，一段天线可覆盖20-3600MHz频率范围，减少天线之间的互耦效应。模块化设计，接收射频前端可根据用户的高中低要求进行配置。,RX-DDF900双通道监测测向系统,3.4,

17、高达20MHz的宽带FFT瞬时测向功能；带内双音频解调功能；高达10GHz/s高速全景扫描功能；X86高速计算能力平台；可捕捉15ms脉宽的脉冲信号；系统架构更加灵活，可以配备多款测向天线。,功能特点,高性价比的中端的监测测向设备，模拟中频带宽20MHz，频率范围20-3600MHz，适用于II级、III级监测测向站应用。,RX-MD920单信通道监测测向系统,3.4,双通道/单通道测向单元 可配合多款接收机使用 提供双极化测向能力,（珠海EM550+DFU102双通道双极化监测测向系统）,两台EM550+DFU102V形成双通道双极化测向系统；两台EM550采用统一参考源，形成双信道监测测向

18、系统，同时每个信道可独立进行信号的监测；,3.4,DFU101/102测向单元,技术指标：,嵘兴RX-ASM216高性能多信道监听系统是深圳嵘兴公司专为无线电监测监听领域而开发设计的一款全数字化的监听与录音系统。,系统特点：频段范围20MHz-3600MHz；在20MHz中频带宽内可实时并行监听16信道音频信息；可监听频带宽，解调方法多样化；自动保存录制，可回放及编辑；,RX-ASM216高性能多信道监听系统,工作频率范围：203600MHz；频率稳定度：0.5ppm 频率调谐时间：1ms 噪声系数：11dB(低噪声模式)中频、镜频抑制：85dB(典型值)二阶截点IP2：52 dBm(低失真)

19、三阶截点IP3：15 dBm(低失真)中频带宽：20MHz/500kHz(自动选择)多任务/多用户功能：标配 宽带内多信道解调监听：最大支持16路，解调方式AM、FM、CW、USB、LSB、PM。,3.4,MR304民航频段专用监测系统,MR304民航频段专用监测系统是专门为民航频段监测设计的高性能板卡式接收机。设备在机场等电磁环境比较复杂的环境中可进行精确信号监测。,系统特点：支持网格化遥控操作和本地化触摸式面板操作；标准CPCI板卡结构，支持热拔插功能；支持ITU测量功能(频率、电平、调制度、频偏、相偏、XdB带宽)；支持频段扫描、离散扫描功能；支持多种信号解调(AM、FM、USB、LSB

20、、CW)；支持语音数据及IQ数据的录放和远程传输。,技术参数：频率范围：108MHz137MHz相位噪声：-124dBc/Hz20KHz噪声系数：8dB频率稳定度0.1ppm中频抑制：90dB 镜频抑制：90dBIP2：+15dBmIP3：+60dBm中频带宽：500kHz(宽带)，25kHz(窄带)扫描速度：12.5MHz/s(窄带)，125MHz/s(宽带)解调带宽：最大250kHz,3.4,MR305高铁频段专用监测系统,GSM-R监测接收机是一款专用于高铁的高性能监测接收机，具有3通道监测功能，工作频段覆盖137MHz960MHz以及GSM-R上下行频段；具有完善的频谱监测功能。支持多

21、任务工作模式。,系统特点：支持多任务工作模式；支持远程开关控制；支持模拟中频输出；支持多种信号解码(GSM-R、GSM、CDMA)；支持多种信号解调(AM、FM、WFM、USB、LSB、ISB、CW、PM)；支持ITU测量功能(频率、电平、调制度、频偏、相偏、XdB带宽)；支持频段扫描、中频分析、信道分析功能。,系统特点：实时监测频段：885MHz889MHz/930MHz934MHz扫描监测频段：137MHz960MHz频率分辨率：1Hz频率稳定度：210-8/d扫描速度：5GHz/s(分辨率为25kHz时)扫描监测：-107dBc/200Hz相位噪声：实时监测：-110dBc/Hz10KH

22、z扫描监测：-100dBc/Hz10KHzIP3：10dBm,3.4,CONTENTS,01,监测网的分类,02,监测站的分类,目录,03,常用的监测测向系统,04,监测站的系统集成,监测站的系统集成,04,固定监测站由监测测向系统、电源系统、远程电源控制、网络连接设备、控制计算机、视频监视设备、环境监控设备、系统防雷等设备组成。,4.1,固定监测站系统组成,4.1,供电系统,机房内电源系统需要配置专用配电箱。单相电必须要求有“一火、一零、一地”三线空调安装位置需要有单独的市电供电插座，不能用UPS电源,包括2种供电方式，市电为主供电方式，蓄电池为应急辅助供电方式：市电（220V交流）+UPS

23、；铅酸蓄电池+UPS；,4.1,环境监控系统,雷电是一种随机的自然现象，具有极大的破坏力，固定站防雷主要包括机房系统设备防雷接地和铁塔天线防雷接地。,机房防雷电源系统防雷信号系统防雷系统设备等电位连接接地,铁塔防雷在铁塔顶部安装避雷针，并与防雷引下线进行有效连接。室外机房避雷接地与房屋避雷接地系统有效连接。系统馈线进机房前有效接地。地网接地电阻需小于等于5欧姆,4.1,防雷系统,4.1,设备安装,室内机房,室外一体化机柜,监测站的系统集成,04,4.2,移动监测站系统构成,移动监测站主要由车载监测测向系统、车载供电部分组成，同时应急指挥车包括车载中央控制系统、车载多媒体会议系统、车载应急通信系

24、统。,监测测向移动车系统,监测测向/应急指挥移动车系统,4.2,移动监测站系统构成,电子罗盘、GPS、无线联网设备,4.2,监测测向系统,4.2,多媒体会议系统,4.2,移动车内部改装设计,良好的电源系统，是移动监测车稳定工作的基础。电源系统设计包括“基本供电方式”与“特种供电方式”两类；电源系统可采用组合供电方式。,4.2,移动车供电系统设计,市电供电市电供电方式稳定可靠，不受时间、供电功率的限制，车载监测测向系统和车载空调均可工作。汽车电池供电使用汽车本身的蓄电池，经逆变器转化为交流220V供车载监测测向系统使用。设备少、重量轻，使用方便。但仅能供监测测向设备工作，不建议使用车载空调。蓄电

25、池供电技术成熟，在满足基本工作需要的前提下，尽量减少蓄电池的体积和重量，不建议使用车载空调。,在安装机柜的适当位置，将安装专用、活动的电源转接头，以便连接逆变器和UPS。电源转接头延伸至车体外壁，采用军工防水电源接头，以用于电缆绞线盘外接,基本供电方式,4.2,移动车供电系统设计,水牛借力发电机供电时间仅与移动车的油耗有关，油耗光为止；水牛车载借力发电机使用时，监测车的发动机必须处于工作状态，如果监测车熄火，水牛借力发电机也将无法工作；,1、特种借力发电机（水牛发电机）,特种供电方式,4.2,移动车供电系统设计,供电时间由油箱容积决定，通常可满足810小时供电；整机体积和重量都比较大，适合于大

26、型车辆、用电需求量较大时使用；,2、车载内置超静音发电机,德国熊猫发电机PANDA 4.5DN,POWER TECHPT-KSI-2发电机,特种供电方式,4.2,移动车供电系统设计,体积和重量都比较小；供电时间由油箱容积决定，通常可满足810小时供电；需要放置在车外使用；使用条件受到一定限制；,3、外置数码变频发电机,特种供电方式,4、锂电池组,根据用电需求灵活配置锂电池容量；自带完善的锂电池充放电管理,4.2,移动车供电系统设计,顶置立式车载空调，为操作人员和设备提供良好的工作环境。,支撑车辆减少车辆负荷，保持车辆水平状态。不使用时支腿收回紧贴在车体上，不影响车辆性能。,车身电动平衡支撑系统

27、,4.2,车载空调系统,车身上方安装手摇自卷式遮阳蓬，便于车外监测，增强驻点监测能力。,电路设计 布线和结构设计 设备的选型 供电的设计 设备屏蔽处理,车内照明系统 温湿度显示 车载防震设计 改装工艺材料、外观设计等,车窗伸缩遮阳蓬设计,电磁兼容及屏蔽设计,其他设计,4.2,其他设计,CONCLUSION,结束语,无线电频谱监测的主要内容是通过先进的无线电监测测向设备，探测、搜索、截获正在工作的无线电信号，具体内容包含有：对信号进行测量、统计、分析、识别、监视，以及对正在工作的无线电台站测向定位，获取无线电台站的位置。对频率、场强、带宽、调制等基本参数进行测量；对声音信号进行监听；对发射标识进行识别确定；对频率利用率和频道占用度进行统计分析；对干扰源测向定位，排除干扰，查处非法电台和非核准电台；从而达到合理、有效地使用频率，保证通信业务的安全。,谢谢聆听,THANK YOU FOR YOUR ATTENTION,