监测接收机技术原理培训

监测接收机技术原理介绍第二部分主要指标与性能评价第一部分监测接收机原理报告内容第三部分整合与提升第一部分、监测接收机原理监测：监视与测量。接收机：监测的工具和手段。无线电监测系统监测接收机软件天线射频

信号信道

处理频率合成算法第一部分、监测接收机原理监测接收机：对电磁频谱进行监测而不是个别信号，关心资源利用率而不是具体信息；强调频谱分析、信号识别与参数测量能力；接收机通信接收机：在已知体制框架下，针对通信信号特征进行设计优化，提升通信效果；侦察接收机：对未知信号进行接收，获取情报；通信对抗接收机：信息截获、分析与识别；其他第一部分、监测接收机原理监测接收机类别模拟数字窄带宽带直采超外差单通道多通道第一部分、监测接收机原理不同技术方案的优劣势模拟接收机OR数字接收机模拟接收机几乎无优势，解调音质好？（数字功放与胆机）数字接收机代表发展方向，体积小、功耗低、功能强、易升级、复杂信号处理、抗干扰能力强……数字技术对接收机核心性能提升无太大贡献。第一部分、监测接收机原理不同技术方案的优劣势宽带接收机OR窄带接收机宽带接收机瞬时处理带宽宽，可解调或测量宽带调制信号，扫描速度快，占用度统计更准确；但大带宽牺牲了动态范围，在恶劣电磁环境中性能大打折扣；窄带接收机中频带宽窄，选择性好，抗干扰能力强，动态范围大，可胜任恶劣环境下的监测任务，但扫描速度慢，不能解调或测量超过其中频带宽的信号。宽带和窄带接收机各有优势，在速度和动态范围上各有所长。第一部分、监测接收机原理不同技术方案的优劣势直采接收机OR超外差接收机直采接收机简化了射频前端设计，无需变频，无中频和镜频干扰，采样带宽内的信号均可实时处理；但选择性要依靠射频预选器的选择性，难以做好，动态范围取决于AD转换器的性能和硬件设计水平。复杂环境下性能差，目前还无法用于高频段。超外差接收机采用模拟变频提升选择性，抗干扰能力强，易于实现宽频段监测，但存在中频和镜频干扰，射频前端设计复杂，成本高。超外差技术仍是主流，在HF频段，直采性能高于宽带超外差接收机，但比窄带接收机差。第一部分、监测接收机原理射频前端中频信号处理控制平台客户端监测接收机原理框图天线LAN第一部分、监测接收机原理滤波放大 混频 放大 滤波 衰减 混频 放大 滤波RFIF频率合成器监测接收机设计原理（以超外差接收机为例）接收机的输入是天线信号，从1uV到1V，电平变化范围超过100万倍，从9kHz到40GHz，跨越22个倍频程。射频前端：调理信号，通过一系列模拟处理，将信号变换到模拟低中频。射频信道第一部分、监测接收机原理信道模型上式中和为线性数值。·

级联增益：第一部分、监测接收机原理参数计算·

噪声系数第一部分、监测接收机原理参数计算·

级联IP3上式中和为线性数值。第一部分、监测接收机原理射频信道对整机性能的影响：频率范围噪声系数IP2IP3AGC、增益

镜频抑制比中频抑制比模拟中频带宽预选器1低噪放预选器2混频器本

振滤波器本振输入中频滤波器中频放大器第一部分、监测接收机原理频率合成技术：使用一个基准频率源产生大量新频率的技术。直接频率合成方法:分频器、倍频器、混频器、DDS间接频率合成方法: 锁相环(PLL)：鉴相器、分频器、VCO、环路滤波器晶振参

考分频器参

数预编程总线鉴相频率偏置与公共模块鉴相器电荷泵环路滤波器压

控振荡器环路分频器输出第一部分、监测接收机原理锁相环的性能均衡多环PLLFN-PLLDelta-sigma快捕技术调谐分辨率相位噪声频率稳定度频率准确度扫描速度第一部分、监测接收机原理A/D数字混频DDCFFTDGC解调D/A采样率，采样带宽，分辨率，SFDR调谐分辨率，DDS带宽，采样率，IQ频谱，分辨率数字增益音频，数据失真度，采样率中频数字信号处理FGPA、DSP第一部分、监测接收机原理控制平台硬件通用平台:商用及工业PC嵌入式平台操：作A系RM统、：PWPiCn、doPwesn，tiuLmin…ux…,软件Vxworks

……关键性能：实时性，计算资源，功耗。第一部分监测接收机原理第二部分主要指标与性能评价报告内容第三部分整合与提升第二部分、主要指标与性能评价实践是检验设备性能好坏的唯一标准，但在多数情况下，通过分析设备技术指标来进行对比是一种经济快捷的方式。技术指标：在实验室环境下，使用约定的测试方法和条件对设备进行测试获取的评价数据，能够在一定程度上反映设备的性能水平。局限性：各厂家的测试环境差异、测试方法与标准的不统一、设备工作模式和状态的不同、测试操作人员的因素等都会影响测试数据。第二部分、主要指标与性能评价监测接收机的主要指标噪声系数IP2IP3SFDR相位噪声扫描速度电平精度频率稳定度中频带宽第二部分、主要指标与性能评价噪声系数、灵敏度噪声系数和灵敏度评估接收机接收弱信号的能力，是接收机本身的固

有性能，在实验室环境下测量。噪声系数表示接收机对信噪比的恶化程度，灵敏度考虑在一定带宽下可接收的最小信号，直观表示了接收机的使用性

能。第二部分、主要指标与性能评价相位噪声单边带相位噪声：振荡器在频域上的相位不稳定度，单位是dBc/Hz，指的是在1Hz带宽下对载波测量的dB值。第二部分、主要指标与性能评价动态范围灵敏度越高并不意味着接收效果就好，当实际环境干扰较多时，容易造成接收机过载。动态范围是对接收机处理大信号能力的评估。是接收机的关键技术指标之一。下限取决于接收机的本底噪声，上限由接收机的1dB压缩点、三阶截距点等确定。近区动态范围还受到相位噪声的限制。第二部分、主要指标与性能评价动态范围的系统考虑射频动态范围:互调失真频率合成:相位噪声,杂散抑制A/D转换:量化噪声,DNL,INL信号处理:增益控制:AGC,DGC动态范围的几种定义单音动态范围：类似测量动态范围，由AGC控制范围决定，一般100-120dB；双音动态范围：即无杂散动态范围，基于双信号测量，由射频信道IP3和AD转换器性能决定一般在65dB-85dB。第二部分、主要指标与性能评价信道扫描、数字扫描信道扫描：速度慢，带宽和步进分开设置，噪声电平波动小。FFStep<=bw滤波器过渡带交叠，能量被重复计算Step>bw存在盲区，部分信号被遗漏窄带接收机以信道扫描为主，数字扫描为辅，追求大动态范围而不是扫描速度的提升。第二部分、主要指标与性能评价信道扫描、数字扫描数字扫描：又称为全景扫描，是以FFT为主要方法计算频段电平的扫描方式。与频谱仪工作方式相同，其BW等效于RBW，无步进参数。FStep=BW(RBW)谱线间隔称为分辨率，由FFT计算长度决定，而不是数字滤波器带宽。高速数字扫描是宽带监测接收机的优势，电平计算更精确，速度更快，但需要解决信号时域截断引起的频谱扩散问题和噪声电平波动过大的问题。第二部分、主要指标与性能评价扫描速度与动态范围扫描速度和动态范围无直接关系，均由接收机设计方案决定。窄带接收机牺牲了速度，但换取动态范围的提升，宽带接收机提升了速度，但牺牲了瞬时带宽内的动态范围。用宽带接收机做信道扫描，并不能提升动态范围，反而牺牲了速度优势。第二部分、主要指标与性能评价模拟增益、数字增益与AGCA/D动态范围有限，模拟部分必须有足够的增益保证信号处理能够匹

配输入信号的动态范围，满足A/D要求和噪声系数的前提下增益越小越好。-50dBm4dBm0dBm10dBm

A_Gain=52dBA_GC:60dB-120dBmANTAF-16dBm-16dBmD_GC=52dBD_Gain=52dB模拟部分-68dBmA/D数字部分音频部分第二部分、主要指标与性能评价中频带宽A/DRFIF1IF2…A/DRF

IF1

IF2在强弱信号同时存在时，宽带接收机的末级窄带中频可以抑制强信号进入AD，降低AD进入饱和的概率，推迟AGC启动时机，但增加了射频产生失真的概率，射频产生的失真会干扰对弱信号的检测。…宽带接收机：窄带接收机：第二部分、主要指标与性能评价数字带宽数字带宽由数字滤波器设计参数决定，可以设计不同带宽的固定滤波器组，也可以动态计算滤波器系数实现连续滤波带宽变换。数字带宽在A/D之后实现，作用的前提是信号不发生溢出，当A/D饱和时，所有数字信号处理模块均会产生混乱或失真的输出，不能发挥正常功能，而模拟滤波器则无此问题。数字带宽主要用于信号解调，一般情况下等效于解调带宽，两者也可不一致。第一部分监测接收机原理第三部分整合与提升报告内容第二部分主要指标与性能评价第三部分、整合与提升从技术角度看效率单一技术手段不能解决所有问题，无论哪种设备都有优势和缺陷，提升效率要从解决实际问题出发，整合可用资源来达到目的。有效管理的第一步：获取正确的信息和数据。监测系统作为数据的采集系统，首先要保证数据采集过程的可控和取得可信的结果，否则后续所有的处理和判断都可能是错误的。第三部分、整合与提升实现不同技术的有效融合针对不同设备的特点，取长补短，充分发挥不同技术体制的优势，提升系统性能。宽带监测接收技术信号调制识别技术离线分析技术信号解调技术目前可用的监测技术：窄带监测接收技术非噪声信号提取技术比特分析技术数据统计分析技术……第三部分、整合与提升综合多信道监测系统天线分路系统总线或网络指挥中心1号监测站2号监测站窄窄宽窄窄宽带带带带带带监监监监监监测测测

……测测测信信信信信信道道道道道道121111……第三部分、整合与提升数据采集与整合快速扫描宽带信道全景扫描重点频段检测•动态范围超限窄带信道扫描•重点频段窄带扫描数据整合数据整合占用度计算客户端完整数据显示信号提取算法软件调制识别算法软件合法性判别数据库，判决准则报警与报告警告提示数据报告数据库信号信息监测报告信号解调录音IQ存储离线分析第三部分、整合与提升技术整合的优势将分散的专业技术有机整合在监测系统中，优化处理流程，提高效率；通过整合多种技术手段，扬长避短，实现系统性能的提升；动态分析环境情况，自动信道调度，实现扫描速度与动态范围的完美平衡，提高数据的可信度；第三部分、整合与提升不同系统间数据融合网络化是技术发展的必然趋势，目前监测网的建设已初具规模，完成了基础设施建设，系统的