新型無線電發(fā)射設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)研究

孫紅明

摘 要：文章介紹了一種無線電發(fā)射設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，包括：高增益方向性天線，用于接收被監(jiān)測的無線電設(shè)備的本振泄漏信號；頻率數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲不同類型的無線電發(fā)射設(shè)備對應(yīng)的本振泄漏頻率；監(jiān)測接收機(jī)，根據(jù)所述頻率數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲的被監(jiān)測的無線電設(shè)備類型對應(yīng)的本振泄漏頻率確定所述監(jiān)測接收機(jī)的工作頻率，對無線電設(shè)備的本振泄漏信號進(jìn)行監(jiān)測。

關(guān)鍵詞：無線電；發(fā)射；監(jiān)測；系統(tǒng)

1 概述

現(xiàn)有的無線電發(fā)射設(shè)備探測技術(shù)，主要依靠監(jiān)測接收機(jī)接收無線電發(fā)射設(shè)備的射頻信號，根據(jù)接收到其在特定頻段的發(fā)射信號，來判斷設(shè)備是否存在，進(jìn)而進(jìn)行定位和分析工作。接收系統(tǒng)一般包括天線、接收機(jī)等設(shè)備。

現(xiàn)有的探測技術(shù)的局限性在于，在某些特定場合時，當(dāng)無線電發(fā)射設(shè)備沒有發(fā)射射頻信號時，即使它處于待機(jī)狀態(tài)，也無法探測到發(fā)射設(shè)備的存在。

2 研究內(nèi)容

文章提出的無線電發(fā)射設(shè)備監(jiān)測方法，該方法包括：采集被監(jiān)測的無線電發(fā)射設(shè)備的發(fā)射信號；預(yù)先存儲不同類型的無線發(fā)射設(shè)備對應(yīng)的本振泄漏頻率；根據(jù)預(yù)先存儲的被監(jiān)測的無線電發(fā)射設(shè)備的類型對應(yīng)的本振泄漏頻率作為工作頻段，根據(jù)確定的工作頻段對被監(jiān)測的無線電發(fā)射設(shè)備的本振泄漏信號進(jìn)行監(jiān)測。

為實(shí)現(xiàn)本方法，本研究提出了一種無線電發(fā)射設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：高增益方向性天線，用于接收被監(jiān)測的無線電設(shè)備的本振泄漏信號；頻率數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲不同類型的無線電發(fā)射設(shè)備對應(yīng)的本振泄漏頻率；監(jiān)測接收機(jī)，根據(jù)所述頻率數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲的被監(jiān)測的無線電設(shè)備類型對應(yīng)的本振泄漏頻率確定所述監(jiān)測接收機(jī)的工作頻率，對無線電設(shè)備的本振泄漏信號進(jìn)行監(jiān)測。通過對無線電發(fā)射設(shè)備的本振泄漏信號的監(jiān)測，判斷無線電發(fā)射設(shè)備存在。只要無線電發(fā)射設(shè)備處于開機(jī)加電狀態(tài)，即使沒有主動發(fā)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(fā)射設(shè)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(fā)射設(shè)備的場合，采用本方法可以成功探測到處于待機(jī)未發(fā)射狀態(tài)的無線電發(fā)射設(shè)備，當(dāng)無線電設(shè)備發(fā)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(fā)射設(shè)備進(jìn)行分析和定位。

為讓本方法的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

如圖1所示，該系統(tǒng)包括：高增益方向性天線101，用于接收被監(jiān)測的無線電設(shè)備的本振泄漏信號；頻率數(shù)據(jù)存儲裝置102，用于存儲不同類型的無線電發(fā)射設(shè)備對應(yīng)的本振泄漏頻率；監(jiān)測接收機(jī)103，用于對無線電設(shè)備的本振泄漏信號進(jìn)行監(jiān)測，并且根據(jù)頻率數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲的被監(jiān)測的無線電設(shè)備類型對應(yīng)的本振泄漏頻率確定監(jiān)測接收機(jī)103的工作頻率。

其中，無線電發(fā)射設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)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(jìn)行低噪聲放大處理。

現(xiàn)有技術(shù)中，很多通信設(shè)備都采用經(jīng)典的超外差接收機(jī)的方式。其主要思想利用本地產(chǎn)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(yù)先確定的頻率。這種接收方式的性能優(yōu)于高頻（直接）放大式接收，所以至今仍廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程信號的接收，并且已推廣應(yīng)用到各方面。本方法技術(shù)方案利用頻譜儀或監(jiān)測接收機(jī)對非法接收機(jī)在待機(jī)的狀態(tài)下對其本振泄漏信號進(jìn)行監(jiān)測，從而達(dá)到在某些特殊場景下的無線電監(jiān)管的目的。

根據(jù)上述超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu)圖可知，混頻器和本振相結(jié)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(jìn)而實(shí)現(xiàn)對不同射頻信號的接收。因此，固定中頻表達(dá)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(shù)據(jù)庫，需要預(yù)先對無線電發(fā)射設(shè)備的使用頻率和固定本振頻率進(jìn)行信息統(tǒng)計。

發(fā)射機(jī)的使用頻率可根據(jù)國家無線電管理部門所發(fā)布的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行統(tǒng)計。比如針對公共對講、移動通信系統(tǒng)都有自己專屬頻率。因此，在不同頻段，可根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定建立該頻段的無線電發(fā)射設(shè)備的發(fā)射頻率數(shù)據(jù)庫。

對于發(fā)射機(jī)的中頻而言，由于無線電發(fā)射設(shè)備類型不同、廠家不同，導(dǎo)致有一定的差別。因此。調(diào)研不同類型、不同廠家的產(chǎn)品的中頻信息，從而在不同頻段建立相應(yīng)的發(fā)射機(jī)的中頻數(shù)據(jù)庫。

而本方法根據(jù)無線電發(fā)射設(shè)備的本振頻率和發(fā)射頻率、中頻的關(guān)系建立本振泄漏頻率數(shù)據(jù)庫，預(yù)先存儲在頻率數(shù)據(jù)存儲裝置中，為頻譜儀或監(jiān)測接收機(jī)提供工作的頻段信息。

由于監(jiān)測對象的不同，因此，根據(jù)對象所工作頻段、工作方式合理的選擇本方法系統(tǒng)的前端配置非常重要。如公共對講機(jī)工作在150MHz、450MHz，GSM手機(jī)工作在900MHz、1800MHz，3G手機(jī)工作在2GHz附近等等。本研究可根據(jù)監(jiān)測對象，即監(jiān)測設(shè)備的類型，從預(yù)先存儲不同類型無線電發(fā)射設(shè)備對應(yīng)的本振泄漏頻率的頻率數(shù)據(jù)存儲裝置中的查詢相應(yīng)的本振泄漏頻率數(shù)據(jù)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(jiān)測設(shè)備的信號。

同時，該無線電發(fā)射設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)還包括：微弱信號濾波模塊105，用于對接收到的發(fā)射信號進(jìn)行微弱信號處理，提高所述的發(fā)射信號的信噪比。

3 結(jié)束語

本方法監(jiān)測的是無線電發(fā)射設(shè)備的本振泄漏信號，信號大小比較微弱，而且現(xiàn)有技術(shù)中無線電電磁環(huán)境相對復(fù)雜，在被監(jiān)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(yīng)信號復(fù)雜的情況，利用目前熱門的信號處理理論進(jìn)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(jiān)測信號的信噪比，同時，在微弱信號檢測的基礎(chǔ)上，對其他類型的信號進(jìn)行濾波處理。