趙翔宇 張燕

摘要：目前，無線電技術(shù)已經(jīng)越來越多地滲透到各個(gè)行業(yè)，對(duì)其相關(guān)技術(shù)的研究也變得越來越重要。從無線電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的角度出發(fā)，考慮到影響無線電信號(hào)檢測(cè)應(yīng)用的相關(guān)方面，分析了無線電信號(hào)檢測(cè)涉及的工作原理、檢測(cè)過程中涉及的基本問題、檢測(cè)系統(tǒng)等，重點(diǎn)討論和分析了無線電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)在測(cè)向定位、遙控、軟件無線電和遙感等方面的應(yīng)用，最后討論了無線電信號(hào)檢測(cè)的未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：無線電;信號(hào)探測(cè)

前言

隨著無線電技術(shù)的積累和發(fā)展，越來越多的信息可以通過無線電信號(hào)來承載。信息已成為當(dāng)今社會(huì)的重要資源，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。因此，如何探測(cè)與識(shí)別無線電信號(hào)就顯得很重要。

1 無線電信號(hào)特征

在無線通信電路中，特別是在高頻通信中，需要處理的無線電信號(hào)主要包括高頻載波信號(hào)、基帶信號(hào)和調(diào)制信號(hào)，無線電信號(hào)有以下四個(gè)主要特征。

1.1信號(hào)的時(shí)間特性

無線電信號(hào)的時(shí)間特性是信號(hào)隨時(shí)間變化有多快的特性。它需要電路傳輸信號(hào)的時(shí)間來匹配。

1.2信號(hào)的頻譜特性

無線電信號(hào)的頻譜特性是指信號(hào)中所包含的每個(gè)頻率分量的特殊特性。

1.3信號(hào)的傳播特性

無線電信號(hào)的傳播特性主要根據(jù)無線電信號(hào)所處的頻帶來區(qū)分。發(fā)射天線輻射出響應(yīng)后，無線電波的能量會(huì)擴(kuò)散，使接收機(jī)只能接收到很小一部分;另外，在傳播過程中，無線電波的能量會(huì)在傳播過程中被一些物質(zhì)吸收，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度衰減很大。

1.4信號(hào)的調(diào)制特性

信號(hào)的調(diào)制特性是指利用被調(diào)制信號(hào)來控制高頻載波的相關(guān)參數(shù)，使載波信號(hào)的相應(yīng)參數(shù)隨被調(diào)制信號(hào)的規(guī)律性變化而變化。

2 無線電信號(hào)探測(cè)工作原理

通過從諸如天線的射頻接收器接收信號(hào)，無線電信號(hào)檢測(cè)可以被轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)，例如70兆赫信號(hào)。數(shù)字中頻信號(hào)經(jīng)模擬/數(shù)字芯片采樣后，相應(yīng)的信號(hào)經(jīng)變頻濾波后從中頻轉(zhuǎn)換到基帶。在上位機(jī)和分析信號(hào)芯片上對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，利用相關(guān)算法對(duì)信號(hào)的功率譜進(jìn)行估計(jì)和分析。在這個(gè)過程中，需要相對(duì)較大的實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力來處理大量的數(shù)據(jù)傳輸處理工作，對(duì)無線物理層信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。天線接收到高頻信號(hào)后，通過射頻模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)，然后相關(guān)芯片將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，并將處理后的高速模擬信號(hào)傳輸給服務(wù)器。無線電信號(hào)探測(cè)器就是利用無線電信號(hào)的特性，根據(jù)頻率來捕捉信號(hào)，通過捕捉信號(hào)找到信號(hào)源。

3 如何探測(cè)與識(shí)別無線電信號(hào)

3.1無線電信號(hào)探測(cè)的基本問題

無線電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)包括信號(hào)檢測(cè)與識(shí)別的基本問題信號(hào)調(diào)制方式電磁信號(hào)檢測(cè)、識(shí)別、語音、數(shù)據(jù)、圖像檢測(cè)、信號(hào)極化方式識(shí)別等?！ねㄟ^采集某無線電信號(hào)探測(cè)器的特征參數(shù)和工藝參數(shù)識(shí)別電磁信號(hào)的來源類型、性質(zhì)及其傳輸手段、調(diào)制方式、攜帶信息、極化方式這對(duì)無線電探測(cè)的發(fā)展具有重要意義。

3.2無線電信號(hào)探測(cè)識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成

無線電信號(hào)檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。目標(biāo)信號(hào)數(shù)據(jù)的獲取是指計(jì)算機(jī)可以通過相關(guān)的操作符號(hào)來表示所研究的信號(hào)空間對(duì)象;預(yù)處理的目的是去除干擾噪聲，提高信號(hào)的有用信息強(qiáng)度。特征提取與選擇是信號(hào)檢測(cè)與識(shí)別中需要解決的基本問題，確定信號(hào)調(diào)制識(shí)別的特征參數(shù)。分類決策是將模式識(shí)別對(duì)象在特征空間中分類為某一類。

4 無線電信號(hào)探測(cè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

4.1無線電測(cè)向定位

通過無線電測(cè)向?qū)崿F(xiàn)電磁波輻射源的橫向定位是無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)的重要功能之一。其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①通過橫向定位信號(hào)的來源，找出這些目標(biāo)的地理位置，探測(cè)和跟蹤目標(biāo)的方位變化，和獲得更多有用的信號(hào)和特征參數(shù)提供數(shù)據(jù)支持信號(hào)來源的識(shí)別;②為了為電子干擾和其他手段提供精確的位置制導(dǎo)，無線電橫向定位在軍事領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

4.2無線電設(shè)備遙控

無線電遙控?zé)o線電遙控發(fā)送相關(guān)無線電信號(hào)的遠(yuǎn)程操作技術(shù)、遠(yuǎn)程終端接收指令信號(hào)后，可以給訂單和驅(qū)動(dòng)器或相關(guān)終端來完成各種動(dòng)作，如移動(dòng)處理、無線遙控爆破，關(guān)閉電源開關(guān)，控制在艦船、飛機(jī)、導(dǎo)彈等方面的廣泛應(yīng)用。

4.3軟件無線電臺(tái)

軟件無線電臺(tái)是近年來無線電發(fā)展的一種新思路，也是無線通信系統(tǒng)從硬件系統(tǒng)向軟件模塊的發(fā)展方向。軟件無線電是一個(gè)通用的相關(guān)硬件平臺(tái)，它對(duì)相關(guān)硬件進(jìn)行模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，然后通過總線進(jìn)行連接。它可以使多個(gè)軟件系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)各種無線電通信功能。其軟件的靈活性和結(jié)構(gòu)的開放性是原有硬件功能設(shè)備所無法替代的。

4.4無線電遙測(cè)計(jì)算

無線電遙測(cè)技術(shù)可用于遠(yuǎn)程測(cè)量目標(biāo)區(qū)域。例如，遙感衛(wèi)星就是無線電遙測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。遙感衛(wèi)星位于空間軌道上，可以對(duì)探測(cè)區(qū)域進(jìn)行大范圍的實(shí)時(shí)測(cè)量，快速獲得所需的數(shù)據(jù)，如大氣壓力、空氣濕度、空氣清潔度、大氣溫度、大氣壓力、降雨量等。通過遙感衛(wèi)星將設(shè)備內(nèi)部轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，并通過程序代碼發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)或氣象站，使人們及時(shí)獲得某一地區(qū)的天氣信息。這種方法被稱為“無線電遙測(cè)法”。

5 無線電信號(hào)探測(cè)未來發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和通信巨頭的介入，極大地推動(dòng)了無線電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。無線電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)正朝著軟件化、數(shù)字化、多功能的方向發(fā)展，數(shù)字化和軟件技術(shù)是當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn);紅外探測(cè)器具有技術(shù)相對(duì)成熟、成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，在未來仍將具有強(qiáng)大的生命力。如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的興起，紅外探測(cè)器也進(jìn)入了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，有著廣闊的前景。

結(jié)語

綜上所述，無線電探測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，且在各界內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。然而，隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多干擾無線電信號(hào)的因素逐漸出現(xiàn)，如同頻干擾、互調(diào)干擾、雜散干擾和鄰道干擾。雖然這些干擾因素已經(jīng)有了明顯的改善，但它們?nèi)匀辉谝欢ǔ潭壬嫌绊懼鵁o線電信號(hào)的質(zhì)量。因此，如何在無線電傳輸過程中避免其他因素的干擾，仍然需要科學(xué)家們的不懈努力。

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