频谱监测及瞬态信号捕获技术

产品综述鼎阳科技SSA3000X-R系列实时频谱分析仪，是具有多种功能的射频微波测量仪器。

频谱分析测量范围从9 kHz到最高7.5 GHz，标配前置放大器和跟踪发生器；实时频谱分析带宽最高40 MHz，可在分析带宽内对输入信号进行无缝采集和分析，提供光谱图、概率密度谱和时间功率等多种显示方式，并具有可设定的频率模板触发功能；内置反射电桥的矢量网络分析测量范围100 kHz到最高7.5 GHz，具备同时测量全单端口和单向双端口网络矢量分析的功能；同时还具有电缆和天线测量，模拟与数字调制分析，信道功率分析，VSWR反射测量，EMI测量模式等功能。

在无线连接和移动通信测量，宽带信号捕获与分析，瞬态信号测量，电磁兼容测试，矢量网络参数测量，天线和电缆测量，通信和微波实验课程等各方面具有广泛的应用价值，适用于企业研发、工厂生产、教育教学等诸多领域。

特性与优点频谱分析频率范围从9 kHz 到最高7.5 GHz矢量网络分析模式，频率范围从100 kHz到7.5 GHz显示平均噪声电平DANL低于-165 dBm/Hz相位噪声低于-98 dBc/Hz最小分辨率带宽（RBW）1 Hz，全幅度精度优于0.7 dB标配跟踪发生器（Tracking Generator）和前置放大器（Pre Amplifier）标配25MHz，选配40 MHz实时分析带宽（Real Time Spectrum Analysis）实时频谱分析POI 7.20 μs，无杂散动态范围60 dB提供概率密度谱、时间功率、3D等多种显示方式，以及多种触发模式与触发模板选配最高带宽40 MHz矢量信号调制分析（Modulation Analysis）选配高级测量套件（Advanced Measurement Kit）选配EMI测量模式（EMI Measurement）标配电缆故障点定位模式（Distance To Fault）10.1 英寸多点触摸屏，支持鼠标和键盘控制基于电脑或手持终端网络浏览器的远程监控和文件操作型号和主要参数型号SSA3032X-R SSA3050X-R SSA3075X-R频谱分析范围9 kHz~3.2 GHz 9 kHz~5.0 GHz 9 kHz~7.5 GHz分辨率带宽 1 Hz~3 MHz 1 Hz~3 MHz 1 Hz~3 MHz显示平均噪声电平-165 dBm/Hz -165 dBm/Hz -165 dBm/Hz单边带相位噪声<-98 dBc/Hz <-98 dBc/Hz <-98 dBc/Hz三阶交调TOI +14 dbm +14 dbm +14 dbm幅度准确度< 0.7 dB < 0.7 dB < 0.7 dB跟踪发生器100 kHz - 3.2 GHz 100 kHz - 5.0 GHz 100 kHz - 7.5 GHz 实时分析带宽25 MHz，40 MHz实时分析无杂散动态范围60 dB100%响应最短信号持续时间7.20 μs实时频谱视图概率密度谱，瀑布图，3D频谱，时间功率谱矢量网络分析Vector S11，Vector S21网络分析动态范围90 dB电缆故障定位Distance to Fault触摸控制多点触摸，支持鼠标和键盘高级测量功能CHP，ACPR，OBW，CNR，Harmonic，TOI，Monitor矢量信号调制分析AM，FM，ASK，FSK，MSK，PSK，QAM电磁兼容测试EMI Filter and Quasi-Peak Detector，Log Scale and Limit Line通信接口LAN，USB Device，USB Host(USB-GPIB)远程控制能力SCPI/Labview/IVI based on USB-TMC/VXI-11/Socket/Telnet远程控制器NI-MAX，Web Browser，Easy Spectrum software，File Explorer设计特色频谱分析模式10.1寸多点触摸屏，支持鼠标和键盘控制相位噪声-98 dBc/Hz@1 GHz，偏移10 kHz 最小分辨率带宽1 Hz 高级测量套件中的邻道功率抑制比ACPR低至-165 dBm/Hz的显示平均噪声电平高级测量套件中的频谱检测支持Density，3D，Spectrogram，PvT等多种显示方式，多维度观察复杂瞬变信号Modulation Analysis ModeAM/FM，ASK/FSK/PSK/MSK/QAM 矢量信号分析和EVM估算，以及实时数据采集功能。

实时频谱仪—工作原理实时频谱仪是一种用于测量和分析信号频谱的仪器。

它能够实时捕获并显示信号的频谱信息，匡助工程师和科研人员在无线通信、雷达、无线电频谱监测等领域进行频谱分析和干扰监测。

实时频谱仪的工作原理基于快速傅里叶变换（FFT）算法。

它通过将输入信号转换为频域信号来分析频谱。

下面是实时频谱仪的工作原理的详细描述：1. 输入信号采样：实时频谱仪首先通过一个宽带射频前端接收器对输入信号进行采样。

这个接收器能够捕获一定频率范围内的信号。

2. 时域窗口：采样到的信号通常是时域信号，为了进行频谱分析，需要将时域信号转换为频域信号。

为了减少频谱泄漏和提高频谱分辨率，通常会对采样信号进行时域窗口处理。

常用的窗口函数有矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗等。

3. 快速傅里叶变换（FFT）：经过时域窗口处理后的信号将被送入FFT模块。

FFT是一种高效的算法，能够将时域信号转换为频域信号。

它通过将时域信号分解为多个频率分量并计算其幅度和相位，得到信号的频谱信息。

4. 频谱显示：经过FFT变换后，实时频谱仪将频谱数据进行处理和显示。

通常，频谱数据会经过对数转换，以便更好地显示不同频率分量的强度差异。

然后，频谱数据将被映射到频谱显示屏上，形成频谱图。

5. 实时更新：实时频谱仪能够以较高的更新速率捕获和显示频谱数据。

它能够实时地更新频谱图，使用户能够观察信号的变化情况，并及时发现和分析干扰信号。

6. 频谱分析：实时频谱仪还提供了多种频谱分析功能。

用户可以通过选择不同的分析模式和参数，对频谱数据进行进一步的处理和分析，例如峰值搜索、带宽测量、功率测量等。

实时频谱仪的工作原理使其成为无线通信、雷达系统、无线电频谱监测等领域中不可或者缺的工具。

它能够匡助工程师和科研人员对信号进行全面的频谱分析，识别和解决干扰问题，提高系统性能和可靠性。

同时，实时频谱仪的实时更新功能也使其能够捕获和显示瞬态信号，匡助用户及时发现和分析信号变化。

总结：实时频谱仪是一种用于测量和分析信号频谱的仪器。

示波器的频谱分析和频谱显示方法示波器是一种重要的电子测试仪器，广泛应用于各个领域的电子设备测试中。

频谱分析和频谱显示是示波器的两项核心功能，对于信号的分析和诊断起着至关重要的作用。

本文将介绍示波器的频谱分析原理以及几种常见的频谱显示方法。

一、频谱分析原理频谱分析是将一个信号分解成一系列不同频率的正弦波的过程，可以帮助我们了解信号的频率成分、幅度特性等。

示波器通过对输入信号进行采样和数字信号处理，实现了频谱分析的功能。

在示波器中，频谱分析原理主要涉及两个方面：离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）。

DFT是一种将时域信号转换为频域信号的方法，但计算复杂度较高，对硬件要求较高。

为了解决这个问题，FFT应运而生，它是一种基于DFT的高效算法，可以大大加速频谱分析的计算过程。

二、频谱显示方法1. 翻页式频谱显示翻页式频谱显示是示波器最常用的一种频谱显示方法。

它将频谱分为若干个不同的窗口，每个窗口显示一段时间内的频谱信息。

示波器会不断翻页，显示连续的频谱波形，以便我们观察信号的变化趋势。

这种显示方法可以帮助我们捕捉到瞬态信号或周期性变化的频谱特征。

2. 实时频谱显示实时频谱显示是一种连续更新频谱波形的显示方法。

示波器会以一定的时间间隔采样信号，并进行频谱计算和显示。

实时频谱显示可以实时观察信号的频率分布和幅度变化，对于频谱监测和实时分析非常有用。

3. 持续频谱显示持续频谱显示是示波器另一种常见的频谱显示方法。

它通过将信号的不同频率分量平均累积，在一定时间内持续显示平均频谱。

这种显示方法可以降低随机噪声的影响，提高频谱分析的可靠性和准确性。

4. 瀑布图频谱显示瀑布图频谱显示是一种将频谱波形以二维图像的形式显示的方法。

示波器将频谱波形按时间顺序排列，并通过彩色变化来表示不同频率的强度。

瀑布图显示可以直观地展示信号频谱在时间上的变化情况，有助于我们观察信号的时变特性。

总结：示波器的频谱分析和频谱显示是电子测试中不可或缺的重要功能。

三种信号处理方法的对比分析1. 引言1.1 三种信号处理方法的对比分析三种方法各有其独特的优点和局限性，在不同的应用领域有着各自的优势。

频域分析方法适用于频率特征明显的信号，如音频信号和振动信号的分析；时域分析方法则在处理瞬态信号和波形复杂的信号时较为有效；而小波变换则在需要同时考虑时域和频域信息的信号处理中表现出色。

通过对三种信号处理方法的特点和应用领域进行比较分析，我们可以更好地选择合适的方法来处理不同类型的信号。

对比三种方法的优缺点也能够帮助我们更全面地理解它们的适用范围和局限性。

在实际应用中，我们可以根据具体情况选择最为适合的信号处理方法，从而更好地实现信号的分析和处理。

2. 正文2.1 频域分析方法的特点频域分析方法是一种将信号转换到频域或频率域的处理方法，通过将信号从时域转换到频域，可以更好地理解信号的频率特性和频谱分布。

频域分析方法的特点包括以下几个方面：1. 易于直观理解：频域分析通过将信号的时域波形转换为频域频谱，可以直观地观察信号的频率成分和能量分布，便于分析信号的周期性、频率特性和噪声成分。

2. 对周期性信号适用性好：频域分析方法适用于周期性信号的分析，能够清晰地展现信号的频率成分和谐波分布，便于对信号的周期性特征进行研究。

3. 丰富的频谱信息：频域分析方法可以提供信号频谱的详细信息，包括频率成分、谱线强度、频谱密度等，有利于对信号的频谱特性进行深入分析。

4. 可用于滤波和谱估计：频域分析方法可以应用于信号的滤波和谱估计，通过在频域对信号进行滤波操作或估计信号的功率谱密度，实现对信号的处理和分析。

频域分析方法具有直观理解、适用于周期性信号、提供丰富的频谱信息和可用于滤波和谱估计等特点，为信号处理和分析提供了重要的工具和方法。

2.2 时域分析方法的特点时域分析方法是一种常用的信号处理方法，其特点包括以下几点：1. 时域分析方法主要是对信号在时间轴上的变化进行分析，通过观察信号的波形、振幅和频率等特征，来揭示信号所包含的信息。

DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.04.035电磁频谱监测系统关键技术与实现莫义甫(太原卫星发射中心㊀山西㊀忻州㊀036301)摘要:为了进一步的提高频谱管理技术水平,本文主要是对电磁频谱监测系统的概述和关键技术以及性能作出了简单的分析㊂关键词:电磁频谱监测系统;关键技术;实现中图分类号:TP311.52㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)04-0034-01㊀㊀引言:无线电通信技术的不断发展让电磁环境变得越来越复杂,频谱的使用也越来越广泛,使得频谱资源变得日益紧张㊂想要让有限的频谱资源可以发挥出更大的价值,需要对高利用率的应用系统做好积极的开发,不断的强化频谱管理㊂1㊀电磁频谱监测系统的概述1.1工作原理㊂对于当下我国的无线电使用来说,其应用最为广泛的三个模块就是监测接收模块㊁监测软件模块㊁天线功能模块㊂其中无线电监测的系统核心就是频谱监测,其工作原理整体较为简单,整个工作过程主要是通过获取无线电工作环境下的数据内容来实监测㊂对当前所闲置的频谱系统进行合理利用,可以实现对无线电资源的合理分配,并且也能做到对其的及时利用,能够在最大程度上降低紧缺低频谱资源对无线电监测带来的影响㊂除此之外,无线电频谱检测技术也在可以在不对用户日常使用产生影响的情况来展开相关的工作,能够在不知不觉当中就实现对闲置无线电频谱系统的精确化测量和使用㊂总体来说,电磁频谱监测技术已经与我们的日常生活息息相关,并且也成为了正在普遍使用的重要性监测系统,能够发挥出重要的监测效率㊂1.2主要工作方式㊂就目前来说,我国的无线电监测手段主要有日常例行监测㊁异常行为监测㊁统计测量㊁移动监测以及干扰信号的相关监测㊂日常监测主要采集可靠的数据信息,同时还要对其进行合理的处理和分析和反映;异常行为监测主要是通过对监测点和监测站的工作状态进行监测,将其数据与正常数据做好对比和分析,然后对其中存在的偏差问题做出分析和处理,最后再利用合理的方式来做好问题的修正;统计测量主要是应用在对频率占有度有需求的情况当中,通过这样的方式来实现对无线电监控的调整;干扰信号相关性的测量主要是对不同型号的关联性进行对比,然后做好地干扰源的监测,同时还要与用户的实际反馈情况做好结合,通过对比波动频率寻找到主信号㊂2㊀电磁频谱监测系统的关键技术2.1单点频谱检测技术㊂单点频谱监测技术在生活中较为常见,主要可以分为以下三种方面的内容:一是匹配匹配滤波器监测技术,该项技术主要是应用在日常的无线电监测当中,属于硬件监测的范畴当中,因此在运行前需要做与其相适应的硬件系统;二是能量监测技术,这种技术属于非相干监测,在对其进行应用的过程中可以实现对信道中传输信号和背景噪声功率的监测,经常会被应用在能量监测当中;三是循环频谱监测技术,此项技术能够实现对信号和噪声的区分㊂2.2多点协作频谱监测技术㊂多点协作频谱监测是对单点检测存在的固有缺陷进行的打破,增强监测的准确性和及时性㊂一般来说,多点协作监测技术可以分为四个方面的内容:一是相关监测㊂在对相关监测进行应用的过程中,需要对信息源的可靠性进行保证,避免影响到监测的性能;二是特征监测,主要是利用不同的监测方法来实现对不同特征信号的监测;三是本振泄露功率监测,它主要利用泄露的信号来做好监测,通过这样的方式来实现对PU工作状况的判断;四是干扰温度监测,主要是监测SU所造成的干扰温度,通过对干扰温度和标准值的差值来确定频带内通信系统的优良性㊂2.3数字信号处理技术㊂数字信号处理是一门综合性的学科,其中会涉及到很多学科的内容,并且还会广泛的应用在很多领域当中㊂在过去的20多年当中,这种数字信号处理技术已经在通信领域有了比较广泛的应用,它主要是通过利用计算和专用处理设备的方式,凭借数字的形式来实现对新哈奥的采集和处理,继而得到符合人们需要的信号形式㊂3㊀电磁频谱监测系统的性能3.1工作模式分析㊂(1)频段扫描㊂频段扫描属于监测系统的主要功能,利用此项功能可以实现对各个频段电平值和频率占有情况的有效监测,进而实现对频谱的监测㊂对于接收机来说,其最大带宽是20MHz,所以在系统内部循环一次只能扫描20MHz 带宽内的频谱,在完成带宽扫描的时候,就需要通过接收机置频扫描多次相邻的20MHz带宽内的频谱,继而做好结果的拼接㊂(2)信号监听㊂信号监听属于频谱监测中的一个辅助性的功能,主要是用来对AM㊁FM信号做好解调㊂在实施信号监听的过程当中,接收机的带宽一般都处在25kHz,当接收到一次控制字后就可以实现连续不断的采样和解调工作㊂3.2网络应用分析㊂电磁频谱检测网主要是通过对空中的电磁信号频谱特征参数进行一定的测试,通过这样的方式来担负起电磁环境中的监测和无线电信号侧向定位任务㊂对电磁频谱监测系统进行有效的利用,可以组成室外的小型监测站,从而构建成一个分布式的室外小型监测网络,对于设备可以采用无人值守的方式来做好处理㊂一般来说,监测站需要布设在热点区域,进一步的扩大信号监测的范围,在开展组网工作的时候来实现对监测目标的时差定位㊂各个室外的习性监测站都可以根据自身的需求将其布设在所需要的地点当中,通过有线或者是无限的方式将数据传递到网络控制中心当中,再由检测控制软件来实现对多台设备的同时控制,完成对信号的监测㊂结语:在信息化技术不断发展和无线通信技术的影响下,频谱资源的需求量正在增加,电磁频谱监测技术需要得到进一步的发展,只有将多种技术做到科学的结合,才能让无线电监测能力得到更好的发展,继而更好的促进电磁资源监测和利用效率㊂参考文献:[1]王树刚,徐文娟.电磁频谱监测系统设计分析[J].无线电工程,2012(06):39-41.[2]张清理,李兵兵.无线电频谱监测与分析系统设计及实现[J].电子科技,2005(05):17-20.㊃43㊃。

第4期2021年2月No.4February，20210 引言电磁频谱监测的目的是获取周围环境中的电磁频谱数据，从而为电磁频谱管理提供科学依据和数据支撑，由于电磁频谱监测数据本身不包含信息，需要对电磁频谱监测设备所获取的电磁频谱监测数据做进一步分析，才能获得对管理决策有用的信息，这就需要对数据进行有效的处理运用，而电磁频谱监测数据运用一直是电磁频谱管理领域研究的重点和难点，如何通过对电磁频谱监测数据的接收存储、调用显示、融合分析，并将数据处理的成果更好地服务指挥决策以及频管业务，成为频谱管理一个亟待解决的问题。

1 电磁频谱监测数据存储1.1 基于不同时间频谱监测数据形式用数值形式存储电磁频谱监测数据最为客观准确，也便于后续对数据进一步的分析处理，电磁频谱监测数据的数值存储形式，实际上包含三个信息的一一对应的数组，其结果数据表现为在某一特定时刻T 和某一特定频率F 下的功率或场强，具体如表1所示。

这种存储形式对各个频点随时间变化情况能够全面掌握，数据的精细度和采样点的选取密切相关，能够反映动态频谱特性，便于进行专业的电磁频谱数据分析。

1.2 基于某一时段的频谱监测统计数据形式基于某一时刻的电磁频谱监测数据省去了时间项，因为每时每刻的变化难以直观呈现，转而通过系统自动对某一时间段监测场强或电平值进行统计，生成与频率一一对应的统计数据存储下来，或者形成频谱数据统计报表，如表2所示。

这种存储形式非常适合于频谱管理工作，能够迅速给出频段占用度、频道占用度、门限电平、噪声平均值、信号峰值等等各类统计数据，能够为频谱管理业务提供直观有效的参考。

1.3 无线电测向数据无线电测向数据是将空间中信号电平值对应不同的来波作者简介：彭程（1986— ），男，湖北武汉人，讲师，博士；研究方向：电磁频谱技术与管理。

摘 要：电磁频谱监测数据运用是频谱监测获取的数据信息服务于频管业务不可或缺的关键环节。

文章提出了电磁频谱监测数据的典型存储形式，归纳梳理了不同存储形式对应的显示方式和不同显示方式的优劣特点及应用场合，并指出了频谱监测数据运用要注意的若干问题。

示波器通道非交织模式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：示波器是一种广泛应用于电子测量领域的仪器，用于观察和测量不同信号的波形特征。

在示波器中，通道是指用于采集信号的输入通路。

通常情况下，示波器采用交织模式或非交织模式来配置通道。

本文将重点讨论示波器通道的非交织模式。

非交织模式是指示波器的各个通道独立采集和显示信号，而不进行交织操作。

与交织模式相比，非交织模式具有一些独特的特点和应用场景。

在非交织模式下，示波器的各个通道可以同时采集不同的信号，实时显示多个波形。

这样能够更好地观察和分析不同信号之间的时序和关系。

非交织模式通常适用于需要同时观察多个波形的场景，如多信号的同步观测、多通道信号的比较和分析等。

为了实现非交织模式，示波器通道需要具备独立的硬件电路和信号处理能力。

这要求示波器的设计和制造需要更高的技术水平和成本投入。

然而，非交织模式的优点使得越来越多的示波器产品选择支持该模式。

本文将对非交织模式的定义和原理进行详细介绍，探讨其在各个领域的应用场景和适用性。

同时，也会比较和分析非交织模式与交织模式的差异，探讨非交织模式的优势和劣势。

最后，我们还将展望示波器通道非交织模式的发展前景，并给出总结和结束语。

通过本文的阐述，读者将能够更好地理解和应用示波器通道非交织模式。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将分为以下几个部分进行阐述示波器通道非交织模式。

首先，在引言部分概述示波器通道非交织模式的背景和意义。

接着，正文部分将分为两个小节，分别介绍示波器通道交织模式和示波器通道非交织模式。

在交织模式的小节中，将详细说明交织模式的定义和原理，以及其在实际应用中的优点和适用场景。

同时，还将介绍交织模式的实现方法和技术。

而在非交织模式的小节中，将对非交织模式进行相同的阐述和分析。

此外，还会进行交织模式与非交织模式的对比，并对非交织模式的优劣势进行评估。

最后，将在结论部分总结交织模式和非交织模式的特点，并展望示波器通道非交织模式的发展前景。

0 引言随着无线电技术的飞速发展，特别是军用领域对无线电技术依赖程度的与日俱增，复杂多变的电磁环境对信号监测接收设备提出了更高的要求。

然而近年来，由于新一代雷达和无线通信系统均采用了短时突发传送技术、扩跳频技术等复杂的射频技术来改善系统性能，各种瞬态信号、跳频信号以及近噪微弱信号等随之出现。

但是传统的监测接收设备以及常用于信号监测的频谱分析仪均存在着频谱扫描速度不够、分辨率低等缺点，执行监测任务时，对这些新制式信号的截获概率非常低，难以满足监测任务的要求[1][2]。

在传统的技术方案中，获得一定频率范围内的频谱有两种实现方式：一种是扫描调谐式分析，另外一种是FFT 式分析，但这两种频谱扫描方式各有自己的局限性；扫描调谐式分析基于外差式接收原理[4]，由混频得到所要求的频点信息，并通过更改本振信号来达到一个频段的测量,其扫描过程就是不断改变本振信号，使得本振信号刚好扫过一个频段以达到测量目的；在这种技术方案中，扫速取决于分辨率滤波器的响应速度，并且受限于YIG 调谐振荡器的扫描速度，其扫描速度可由下式估算：扫速≈0.8*RBW （RBW 为分辨率带宽）；由该公式可以看出，在RBW 比较小的时候，扫描速度会非常慢，当分辨率带宽为2.3kHz，扫描速度只有4.23kHz/s，远远无法满足监测接收机快速、高分辨率扫描的要求[5]。

FFT 式分析仪中，RBW 滤波器具有极快的响应时间，当FFT 分析仪在窄带情况下比扫频分析式快，而宽带分析时要保证同样的分辨率则FFT 总计算量耗时相当可观，同时最大分析带宽还受模数转换器采样速度的限制。

鉴于此，FFT 分析仪通常只应用于有限带宽的频谱扫描，一般带宽范围在几十兆左右，无法满足全频段监测的要求。

综合上述两种扫描分析方式各自的特点，本方案设计了一种新型的高速并行扫描处理方式：多DSP 并行处理的FFT 步进扫描方式+多线程通信软件架构，以完成监测接收机高分辨率快速扫描设计。

通信侦察系统总体设计技术潘宝凤【摘要】介绍了通信侦察系统的组成和功能,讨论了通信系统中天线、射频前端、接收机及信号处理终端等的设计方法和设计技术,分析了通信信号侦察中信号的快速搜索、截获、调制识别和高精度测向、定位等关键技术.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2011(051)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】通信信号;侦察系统设计;调制识别;测向【作者】潘宝凤【作者单位】中国西南电子技术研究所,成都610036【正文语种】中文【中图分类】TN9711 引言通信侦察在电子信息战中起着举足轻重的作用,目前已经研制出许多小型或大型的通信侦察系统,广泛应用于陆基、舰船、飞机、无人机、卫星平台等。

通信侦察的主要任务为电磁频谱监测、敌方通信信号技术参数和内涵情报的获取、对辐射源信号的测向、定位等。

随着民用和军用通信技术的高速发展,通信频段内的信号变得日益密集,民用、军用、不同功率、不同带宽、不同调制制式的通信信号交织在一起,使得电磁环境变得更加复杂。

另外,跳频、扩频和跳扩结合等新体制通信信号的应用,使得信号的搜索、截获和分析处理变得更加困难。

鉴于上述原因,人们对通信侦察系统的设计提出了更高的要求。

本文将介绍通信侦察系统的总体设计,并对关键技术进行讨论。

2 通信侦察系统的组成及设计2.1 通信侦察系统的组成通信侦察系统主要由侦收天线、前置低噪声放大器、射频转接网络、调谐接收机、中频转接网络、监听接收机、信号处理终端、数据存储器等组成,其组成原理框图如图1所示。

通信侦察系统的主要功能为:(1)具有通信信号频谱的全频段或分频段显示功能,能完成对目标信号的实时监视、自动搜索;(2)能够依靠人工和自动的手段实现对通信信号调制体制识别,并具有对信号的调制参数(包括调制系数、信号带宽、载频、码速率等)的测量功能,建立辐射源目标特征库;(3)能够根据信号的识别结果,实时或离线完成信号的解调,获取情报内涵信息;(4)能够对通信信号进行宽带或窄带测向,具有交汇定位功能和目标态势显示功能。

认知无线电中的频谱感知技术的研究频谱感知技术（Spectrum Sensing Technology）是无线通信领域中的一项关键技术，用于实时监测和掌握无线电频谱利用状况。

在实际应用中，频谱感知技术可以帮助无线通信系统在频谱资源有限的情况下更高效地利用频谱，提高通信质量和吞吐量。

频谱感知技术主要包括两个方面的内容，即频谱监测（Spectrum Monitoring）和频谱分析（Spectrum Analysis）。

频谱监测主要用于监测和探测频谱中的信号活动，通过收集并分析频谱中的信号信息，获取频谱利用的实际情况和空闲频段的位置。

频谱分析则是对收集到的频谱信息进行分析，从而获得更为详细的频谱利用情况，包括信号类型、功率水平等参数。

频谱感知技术的研究主要包括以下几个方面：1.频谱探测算法的研究：频谱探测算法是频谱感知技术的核心，主要用于对频谱进行探测和监测。

目前常用的探测算法包括能量检测、周期性检测、协方差检测等。

研究者通过改进和创新算法，提高频谱探测的灵敏度和准确性，从而更好地感知频谱环境。

2.频谱数据库的构建和管理：频谱感知技术需要依赖频谱数据库来存储、管理和查询频谱信息。

研究者需要设计合理的数据库结构，确保频谱信息的高效存储和查询。

此外，频谱数据库还需要支持实时更新，保持频谱信息的时效性。

3.多传感器协同感知：通过多个传感器的协同感知，可以提高频谱感知的全局性和鲁棒性。

多传感器协同感知可以通过传感器部署优化、传感器选择算法优化等方式实现，研究者需要探索合适的方法和算法，提高系统的感知性能。

4.频谱共享与动态频谱分配：频谱感知技术可以帮助实现频谱资源的共享与动态分配。

研究者需要借助频谱感知技术，实现对频谱的实时监控和调度，从而实现频谱资源的高效利用。

此外，研究者还需考虑频谱共享和动态频谱分配对无线通信系统性能的影响，并提出相应的优化策略。

5.频谱感知技术在无线电认知网络中的应用：无线电认知网络是基于频谱感知技术的一种新型无线通信网络，可以通过感知频谱，智能地分配和共享频谱资源。

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瞬断仪工作原理瞬断仪（Transient Recorder）是一种用于测量和记录瞬态信号的仪器。

其工作原理是基于模拟信号采样和数字信号处理技术。

瞬断仪通常由模拟输入、模数转换器（ADC）、数字信号处理器（DSP）和存储器等组成。

在测量过程中，模拟输入接收来自被测信号源的瞬态信号，并将其转换为数字信号。

模数转换器将模拟信号采样并转换为数字形式，然后将其发送给数字信号处理器进行进一步处理。

瞬断仪的模数转换器是其关键组成部分之一。

它负责将连续的模拟信号离散化，即将信号在时间和幅度上进行采样。

采样率是指在单位时间内进行的采样次数，采样率越高，瞬断仪对瞬态信号的捕捉和记录能力就越强。

通常，瞬断仪的采样率可以达到几十兆赫兹，甚至更高。

数字信号处理器是瞬断仪的另一个核心部件。

它负责对采样到的数字信号进行处理和分析。

瞬断仪通过数字信号处理器可以实现多种功能，比如信号滤波、波形分析、频谱分析等。

这些功能使得瞬断仪能够更好地对瞬态信号进行观测和分析。

瞬断仪还包括存储器，它用于存储采样到的数字信号。

存储器的容量决定了瞬断仪可以记录的信号长度。

通常，瞬断仪的存储器容量较大，可以存储数百万甚至数千万个采样点。

这使得瞬断仪能够记录较长时间的瞬态信号，以便后续的分析和研究。

瞬断仪还可以通过触发功能来选择性地记录感兴趣的瞬态信号。

触发功能可以根据用户设置的触发条件，如信号幅度、上升时间、下降时间等，来触发记录。

这样可以避免记录不感兴趣的信号，提高记录效率。

瞬断仪在许多领域都有广泛的应用。

例如，在电力系统中，瞬断仪可以用于监测电力设备的瞬态行为，如电压暂降、电流暂增等。

在电子设备测试中，瞬断仪可以用于捕捉和分析电路中的瞬态现象，如开关电压、电流突变等。

在科学研究领域，瞬断仪可以用于记录高速过程中的瞬态信号，如光脉冲、超声波等。

瞬断仪是一种用于测量和记录瞬态信号的仪器，其工作原理是基于模拟信号采样和数字信号处理技术。

通过采样、转换、处理和存储等步骤，瞬断仪可以准确地记录瞬态信号，并提供丰富的分析功能。

测检测浅谈基于实时频谱仪的信号识别文I 国家无线电监测中心福建监测站陈弘扬王心尘摘毋：随荇时分多址、跳频等技术花各种无线屯系统屮的广泛丨、V :丨丨〗，瞬时、M 发信号的捕捉分析成为 无线电监测r 作屮的椎点。

与传统频谱仪fli 比，实时频濟仪能够快速M 获信号的特性以及在信号时域分 ^析1:的优坍，使它成力数卞信号特別是瞬态倍号分析的利器。

本义W 还/实时频谱仪在数字信号分析n 作中的流p i ! *5作用。

关键N :实时频仪信号识別时域分析脉冲0号0前言随着无线电技术数字化、智能化、瞬态化发展，各种 通信信号导致的系统间干扰问题也随之增多。

为了避免被 干扰或探测，很多雷达系统和通信系统均开始采用全面组 合的射频技术，如脉冲、跳频、码分多址和自适应调制等， 这也给无线电监测及干扰查找工作带来了很大的挑战。

传 统的扫频频谱仪与矢量频谱仪可在频域及调制域内提供信 号信息，但由于扫描速度较慢，无法快速捕捉间发、瞬时、 跳频等信号。

实时频谱仪作为第三代频谱分析仪，具备实时捕获和 分析瞬态信号的能力，可同时在时域、频域及调制域对信 号进行全面分析，满足无线电监测的需求。

传统的矢量频 谱分析仪采集数据后，需要一段时间用于软件F F T 变换， 把采样信号变换到频域显示出来。

如果此时出现了一个突 发信号，设备就会因为在处理数据而无法及时捕获。

FFT 型实时频谱仪和矢量频谱仪相比，增加了实时F F T 变换 专用的硬件设备（如图1中红圈部分所示），大大提高 了 F F T 变换的速度，从而做到信号的实时处理，搭配频 谱仪自带的触发功能，就能实现瞬态信号的无缝捕获1n。

此外，实时频潜仪中的数字荧光技术（D PX T M ),能够利用颜色等级位图显示出同频大信号覆盖下的功率较小的信号，也为解决无线电监测中遇到的同频干扰问题提供了 技术手段。

1信号识别思路对于一个未知数字信号，我们可以考虑从以下三个方 面进行分析：1.1频域分祈最通用的无线电信号分析域，可以观察信号中心频率、 信道带宽，并对照如频率划分规定、各业务信号特征等先 验知识对信号进行初步判断，分析信号可能属于的业务种 类，如广播电视、集群对讲、公众移动、数传信号、图传 信号及航空业务等。