場強儀NI—1000及中波場強測量

張玲

摘 要：場強測試是評價和衡量廣播信號覆蓋狀況的主要手段，場強的強弱是廣播發射臺站使用中重點關注指標之一。隨著經濟的發展，實現了場強測量自動化，縮短了測量時間，實現了場強的移動測量。該文主要介紹NI-1000工作原理，以及用NI-1000測量中波頻率的場強，最后對收聽效果進行分析。

關鍵詞：NI—1000 場強 中波場強測量

中圖分類號：G220.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0054-02

場強測試是評價和衡量廣播信號覆蓋狀況的主要手段，場強的強弱是廣播發射臺站使用中重點關注指標之一。隨著經濟的發展，實現了場強測量自動化，縮短了測量時間，實現了場強的移動測量。通過實地測試，獲取現有條件下的無線廣播覆蓋情況、收聽質量情況及干擾情況。

1 NI-1000介紹

NI-1000是一款符合ITU規范建議的高性能廣播測量監測模塊組合，適用于頻譜監測和無線電信號分析等應用。NI-1000廣播測量監測模塊組由嵌入式控制器、射頻下變頻器和高速中頻采集器等三個主要模塊和一個工業標準PXI機箱組成，NI-1000可以工作在掃頻模式和解調模式。掃頻模式適用于頻譜監測和信號檢測，在這種模式下可以進行寬帶監測，并找出感興趣的信號。解調模式適用于信號分析和識別，在這種模式下可以解調監聽信號、分析調制參數和確認信號調制方式。解調模式又分為模擬解調和數字解調兩種子模式。

1.1 NI-1000原理

射頻下變頻模塊將從天線接受到的射頻信號下變頻至中頻信號，然后高速中頻采集模塊對中頻信號進行數字化采集。并對采集到的數據進行處理。控制器中有測量監測軟件，用戶既可通過外部設備控制測量監測模塊，也可通過以太網連接對模塊進行遠程控制和數據傳輸。射頻下變頻模塊將任一帶寬為20MHz的信號中心頻率變頻至15MHz。硬件總是對20MHz的頻段進行下變頻處理，得到的中頻頻段輸送至高速中頻采集模塊進行數字化采集和進一步處理（如圖1）。

高速中頻采集模塊采用模數轉換器和板載內存，支持1kS/s～64MS/s的采樣率范圍，具有低失真特性。數字下變頻器的數字調諧分辨率達到0.015Hz，充分滿足ITU頻率測量的精度要求。該系統可以進行大頻譜范圍多信號同步比對，方便多站聯合監測和查找多個被測信號間的關系，在干擾排查等應用中提供獨特的測量監測手段。

1.2 NI-1000的掃頻模式

掃頻模式適用于頻譜監測和信號檢測，在這種模式下可以進行寬帶監測，并找出感興趣的信號。

NI-1000啟動之后自動進入掃頻模式。在此模式下，NI-1000測量監測軟件根據設置的起始頻率，終止頻率和頻率步進等參數來進行連續頻譜掃描，在測量監測軟件面板上實時顯示頻譜數據，并根據您設定的信號門限來自動搜索信號。在掃頻模式下，NI-1000的測量監測軟件面板主要顯示頻譜瀑布圖和實時頻譜。頻譜瀑布圖顯示的是頻譜掃描的歷史數據，其Y軸表示時間，是將最近一段時間內的頻譜掃描數據按照時間順序排列起來，并以顏色來表示信號的強弱形成的圖形，在瀑布圖上可以直觀的觀察不同頻率的信號隨時間的變化規律。除了實時頻譜圖、頻譜瀑布圖，NI-1000還提供了熒光頻譜圖方式來顯示頻譜掃描的歷史數據。

熒光頻譜圖顯示的是頻譜掃描的歷史數據，其Y軸表示功率，是將最近一段時間內的頻譜掃描數據重疊起來，并以顏色來表示信號出現的次數形成的圖形。

1.3 NI-1000的解調模式

NI-1000場強儀具有模擬解調模式，數字解調模式，在實際測量中波頻率時我們常用模擬解調模式。

點擊測量監測模式切換按鈕將NI-1000測量監測模塊切換為模擬解調模式，在此模式下可以設定所需要的中心頻率和信號帶寬，并依據ITU-R標準和頻譜監測手冊對CW，AM，FM等信號進行解調和測量。

在模擬解調模式下，NI-1000在進行信號分析時，將信號和需要圖形顯示的分析結果，數字或文本格式的分析結果，測量相關的參數設置分別在測量監測面板上顯示。設定解調制式之后，解調的音頻信號在測量監測面板的中部左側的實時音頻波形圖上顯示，對于調幅（AM）信號，相應的是對其幅度調制深度（AM）進行統計。

1.4 頻率調制度統計分析

在調制度統計分布圖的右側，顯示的是一段時間之內信號功率和調制度隨時間變化的歷史曲線圖，在不同的解調制式下，測量的參數也有所差別，但對于AM解調，測量以下參數：載波頻率偏差、信號功率、信號占用帶寬、載噪比、幅度調制深度、幅度正調制深度、幅度負調制深度。

2 NI-1000測量中波場強

2.1 硬件連接

將中波測試天線和GPS天線放置于車頂吸盤處。將測試天線另一端接到場強儀上，用網線將場強儀與便攜式電腦連接。將GPS天線另一端與便攜式電腦USB口連接。用逆變器將汽車電源引出，接上電源插線板，將場強儀、筆記本電腦、測試天線電源適配器都接到接線板上，測試過程中不允許斷電。

測試系統鏈路連接好后，在筆記本電腦上單擊“開始”菜單，選擇“運行”，輸入“MSTSC”，單擊“確定”，進入“遠程桌面連接”，輸入場強測試儀IP地址“10.10.10.10”，點擊“連接”，等候幾分鐘，系統進入NI-1000場強儀系統，輸入用戶名及密碼；待出現場強測試界面后，啟動成功。

在筆記本電腦桌面上雙擊Gpsinfo圖標，進入Gps。設置面板，點擊“Scan Com Port”，待掃描端口號完成后，將相應的端口名稱選填在“Com Port：”一欄，“Baud Rate”一欄選擇“4800”，設置好后，點擊“Start GPS”，待下面空框中有實時數據顯示后，關閉此設置面板。

2.2 數據采集

NI-1000廣播信號綜合測試系統會自動將所有測試數據輸入計算機，制成Excel表格。測量值包括時間、頻率、場強值、經緯度、海拔高度、行駛速度等，測量數據Excel表見表1。

為了便于測量數據比較和分析，在測試時會不定時不定點的手動記錄實測數據，并進行聲音的主觀評價見表2。

2.3 數據處理

利用NI-1000場強儀自帶的數據處理功能，可以輕松的繪制出測試的路線圖、場強圖、場強圖等值面、場強圖覆蓋面積量算等，并可直接將圖形輸出。

2.4 場強值

場強測試采用多點測試，其信號強度的主觀評分與場強值的關系見表3。

3 結語

利用NI-1000場強測試數據，簡單方便，工作效率得到顯著提高，在預期的服務對象地區內，可以清楚分析出收測信號場強可達到或超過可用場強的區域。通過客觀測量和主觀評價，如實地反映廣播效果和頻譜狀況。

參考文獻

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