何禮然



(佛山市無線電監測站)
摘 要: 文章對電磁干擾常用的識別方法進行了介紹,采用無線電監測側向系統對無線電信號的監測和定位技術進行了研究,提出了切實可行的監測的方法以及具體的操作方式,能夠為我國電磁干擾的監測和查處工作提供一定的借鑒。
關鍵詞: 無線電;監測;側向系統;定位
1引言
電磁干擾會對正常傳輸的電纜信號產生干擾并降低電纜信號的完整性進而影響信號傳輸的準確性,在當前我國經濟快速發展的現實背景下無線電作為一種信號傳輸的技術在各行業中都得到了非常廣泛的應用。
2電磁干擾的檢測方法
通常情況下與干擾信號類似的信號有很多那么如何快速的確定和識別干擾信號是一個重要的前提。識別干擾信號主要是結合干擾信號的參數來進行的,每個發出干擾信號的信號源所具有的帶寬以及調制的方式以及所測點的電平參數都會存在一定的差異。而這些參數正是干擾信號特征的表現。在實際的判別過程中需要通過準確的測試以及外加理論分析結合實踐經驗來對干擾的類型以及干擾源的設備的種類進行判斷,從中迅速的判斷出干擾信號。對于干擾信號類型的判斷主要是結合無線電監測測向系統所生成的干擾信號的強度以及頻譜和語音等特征來確定。比如如果已經知道受到干擾的信道數以及使用頻率和干擾特征那么就要基于上述參數來判斷出信號的頻率和帶寬以及發射頻率等參數。
2.1頻譜法
圖譜法是一種經常采用的干擾判別方法使用也非常簡單,通過頻譜法我們較清楚的知道信號的帶寬以及干擾信號的帶寬。通過對頻率范圍進行設定可以將可能產生干擾絕大部分信號都包含在其中,然后采用逐項排除的方法來找到干擾信號。目前絕大多數的無線電干擾查處工作人員查處干擾信號的方式都是頻譜法,要求監測顯示設備具有較高的分辨率,即使是在陽光較為強烈的情況下也能夠清晰的顯示信號的頻譜信息,這在實踐過程中應用的非常普遍,在使用頻譜法對干擾信號進行檢測之前,在未發生干擾的情況下的無線電的信號要提前預存并且存儲在設備當中。并且設備還可以實時的接收當前任意時刻的信號,在干擾信號發生之后,參與無線電干擾查處的人員要在第一時間將當前有干擾信號的頻譜與之前未發生干擾之前的頻譜數據項對比,如果在新的干擾視頻圖譜上出現了新的信號,那么很可能就代表干擾信號,信號的頻率也可以通過設備讀取出來,然后可以鎖定干擾信號的頻率,在這個過程中也可以較容易的獲得電平以及帶寬等干擾信號的參數,然后再通過進一步的監聽確定干擾信號,確定之后通過調諧監聽,最終確定干擾源。
例如在對某監測無線電干擾信號進程監測的過程中,使用到的設備包括無線電偵測系統,對某地區的干擾帶寬信號進行監測,下面兩幅圖左側為之前未發生干擾時候的頻譜圖,而右側是發生干擾之后的頻譜圖,從兩個圖對比過程中可以發現二者的頻譜圖發生了顯著的變化因而證實了干擾信號的存在。
2.2語音監聽
在日常發現無線電干擾信號之時,就需要對上述信號進行監聽,然后對干擾源的信號的類型進行判斷,其形式是數據或者是語言如果是數據可能還需要對其進行進一步的解調,或者是對其模擬的信號進行監聽,從中獲得較為有價值的信息,最好能夠直接確定設備的使用者,從而找到干擾源。還可以語言信號進行數據上的分析,對于語言信號在開啟側向功能之后一一對其進行監聽,并且要打開相應的錄音設備對其聲音進行一一錄制,可以根據語言中的內容來識別干擾源的發出者。比如市場管理者所使用的對講機中不僅可以聽到對話的內容其中還夾雜著市場嘈雜的背景。在考試作弊信號傳輸的過程中還會夾雜著語音信號。通過對各種繁雜的語音信號的分析就可以基本判斷出干擾信號的發出者。
2.3公式計算
如果無法判斷某一信號是否屬于干擾信號的情況下,如果我們知道所有的有用的信號的發射頻率,我們可以采取互調干擾計算公式進行計算:
分別為三階1型互調干擾計算公式,2型的互調干擾計算公式以及鏡像干擾計算公式,可以通過上述公式來對可能的干擾頻率進行計算。將計算的結果和真實值相比較,如果疑似值和確定的頻率較為接近,那么就基本上可以斷定相應的干擾的類型,然后對其屬于哪一類干擾進行定位。也可以通過互調分析軟件來對頻率的組合進行分析,來對信號的干擾性進行分析,可以為監測提供科學的分析依據。
3 電磁干擾的定位
本文采用最大場強逼近法對干擾源進行定位,這個過程可以通過便攜式的側向機來完成,在較為復雜的電磁環境下,便攜式側向機可以對自身的天線的位置和角度進行自動調整,使得場強的數值從小到大不斷的變化、根據信號和場強之間的正比關系,結合定向天線的強度的方向,可以接近干擾源最終確定干擾源的位置。通常情況下載較為開闊的環境中,使用測向機根據空間頻率的損耗公式:
如果已經知道側向機所接收信號的電平和頻率,就能夠計算出側向機和信號源之間的距離。其中L為側向機接收信號的電平;d為干擾源傳輸的距離,f為側向機的工作頻率。從理論上來看,如果信號源的功率是恒定的,那么測試點與電平二者之間的關系+6db與半程的商,這說明場強的變化與距離的變化二者之間呈現出線性的關系,在實際實驗的過程中,在較為寬闊的地域環境和晴朗的天氣下,測試的電平會稍高。而在雨后空氣的濕度會相應的增大,導致空間的損耗增大,地表導電率也會增加,因而半程電平的測量值還需要加大。如果電波的傳輸距離沒增加一倍,那么通常信號的強度會下降4倍。假設某一信號的頻率為900MHZ,信號源的功率為4W,通過側向機和實際的數據測量我們可以得出二者之間的對比,為了能夠更快的找出信號的電臺,通過上述對比數據即使不計算也能夠對干擾信號進行定位。首先將信號源的電平參數轉化為側向機接收電平標準,然后可以根據上述參數迅速的判斷出干擾源距離側向裝置大致的距離。
結語
通過對無線電電磁干擾信號的識別方法與定位方法的介紹,較為具體的闡述了電磁干擾從識別到定位查處的整個過程,隨著我國電磁干擾監測方面的法律法規與監測制度的不斷完善,借助切實可行的監測與查處方法,未來我國電磁干擾的情況會越來越規范,減少為其他行業信號的干擾減少財產的損失甚至是安全的威脅。
參考文獻
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