新型無線電發射設備監測系統研究

孫紅明

摘 要：文章介紹了一種無線電發射設備監測系統及監測方法，包括：高增益方向性天線，用于接收被監測的無線電設備的本振泄漏信號；頻率數據存儲裝置，用于存儲不同類型的無線電發射設備對應的本振泄漏頻率；監測接收機，根據所述頻率數據存儲裝置中存儲的被監測的無線電設備類型對應的本振泄漏頻率確定所述監測接收機的工作頻率，對無線電設備的本振泄漏信號進行監測。

關鍵詞：無線電；發射；監測；系統

1 概述

現有的無線電發射設備探測技術，主要依靠監測接收機接收無線電發射設備的射頻信號，根據接收到其在特定頻段的發射信號，來判斷設備是否存在，進而進行定位和分析工作。接收系統一般包括天線、接收機等設備。

現有的探測技術的局限性在于，在某些特定場合時，當無線電發射設備沒有發射射頻信號時，即使它處于待機狀態，也無法探測到發射設備的存在。

2 研究內容

文章提出的無線電發射設備監測方法，該方法包括：采集被監測的無線電發射設備的發射信號；預先存儲不同類型的無線發射設備對應的本振泄漏頻率；根據預先存儲的被監測的無線電發射設備的類型對應的本振泄漏頻率作為工作頻段，根據確定的工作頻段對被監測的無線電發射設備的本振泄漏信號進行監測。

為實現本方法，本研究提出了一種無線電發射設備監測系統，包括：高增益方向性天線，用于接收被監測的無線電設備的本振泄漏信號；頻率數據存儲裝置，用于存儲不同類型的無線電發射設備對應的本振泄漏頻率；監測接收機，根據所述頻率數據存儲裝置中存儲的被監測的無線電設備類型對應的本振泄漏頻率確定所述監測接收機的工作頻率，對無線電設備的本振泄漏信號進行監測。通過對無線電發射設備的本振泄漏信號的監測，判斷無線電發射設備存在。只要無線電發射設備處于開機加電狀態，即使沒有主動發射無線電射頻信號，也可以通過接收其本振的泄漏信號檢測到無線電發射設備的存在。在考試無線電作弊、頻率管制以及其他不允許公開使用無線電發射設備的場合，采用本方法可以成功探測到處于待機未發射狀態的無線電發射設備，當無線電設備發射射頻信號時，也可以作為接收射頻信號的輔助手段對無線電發射設備進行分析和定位。

為讓本方法的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

如圖1所示，該系統包括：高增益方向性天線101，用于接收被監測的無線電設備的本振泄漏信號；頻率數據存儲裝置102，用于存儲不同類型的無線電發射設備對應的本振泄漏頻率；監測接收機103，用于對無線電設備的本振泄漏信號進行監測，并且根據頻率數據存儲裝置中存儲的被監測的無線電設備類型對應的本振泄漏頻率確定監測接收機103的工作頻率。

其中，無線電發射設備監測系統還包括：低噪聲放大器104，用于對高增益方向天線接收到的本振泄漏信號進行低噪聲放大處理。

現有技術中，很多通信設備都采用經典的超外差接收機的方式。其主要思想利用本地產生的振蕩波與輸入信號混頻，將輸入信號頻率變換為某個預先確定的頻率。這種接收方式的性能優于高頻（直接）放大式接收，所以至今仍廣泛應用于遠程信號的接收，并且已推廣應用到各方面。本方法技術方案利用頻譜儀或監測接收機對非法接收機在待機的狀態下對其本振泄漏信號進行監測，從而達到在某些特殊場景下的無線電監管的目的。

根據上述超外差接收機的結構圖可知，混頻器和本振相結合提供一外差功能，將輸入信號差拍為一固定中頻。通過改變本振的頻率進而實現對不同射頻信號的接收。因此，固定中頻表達式如下：

fIF=fRF-fLo

其中，fLo為本振頻率，fRF為射頻信號的載頻，fIF為中頻。

對于本振泄漏頻率fLo=fRF-fIF。因此，建立本振泄漏頻率數據庫，需要預先對無線電發射設備的使用頻率和固定本振頻率進行信息統計。

發射機的使用頻率可根據國家無線電管理部門所發布的相關規定進行統計。比如針對公共對講、移動通信系統都有自己專屬頻率。因此，在不同頻段，可根據相應的規定建立該頻段的無線電發射設備的發射頻率數據庫。

對于發射機的中頻而言，由于無線電發射設備類型不同、廠家不同，導致有一定的差別。因此。調研不同類型、不同廠家的產品的中頻信息，從而在不同頻段建立相應的發射機的中頻數據庫。

而本方法根據無線電發射設備的本振頻率和發射頻率、中頻的關系建立本振泄漏頻率數據庫，預先存儲在頻率數據存儲裝置中，為頻譜儀或監測接收機提供工作的頻段信息。

由于監測對象的不同，因此，根據對象所工作頻段、工作方式合理的選擇本方法系統的前端配置非常重要。如公共對講機工作在150MHz、450MHz，GSM手機工作在900MHz、1800MHz，3G手機工作在2GHz附近等等。本研究可根據監測對象，即監測設備的類型，從預先存儲不同類型無線電發射設備對應的本振泄漏頻率的頻率數據存儲裝置中的查詢相應的本振泄漏頻率數據信息，從而可以選擇接收天線和低噪聲放大器的類型、頻段等信息，從而保證有效的接收到被監測設備的信號。

同時，該無線電發射設備監測系統還包括：微弱信號濾波模塊105，用于對接收到的發射信號進行微弱信號處理，提高所述的發射信號的信噪比。

3 結束語

本方法監測的是無線電發射設備的本振泄漏信號，信號大小比較微弱，而且現有技術中無線電電磁環境相對復雜，在被監測的頻段里，除了本振泄漏的單載波信號，同時，存在其他類型的信號。因此，為了提高信噪比和適應信號復雜的情況，利用目前熱門的信號處理理論進行信號檢測方面的研究，通過微弱信號處理的方式來提高監測信號的信噪比，同時，在微弱信號檢測的基礎上，對其他類型的信號進行濾波處理。