[發明專利]單通道頻譜監測設備

有效

• 申請號: 201610118423.2
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105790863B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張勁松;王巍;周捷
• 申請（專利權）人: 北京盈想東方科技股份有限公司
• 主分類號: H04B17/30
• 分類號: H04B17/30;H04B17/382
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所11399
• 代理人: 朱健

技術領域

本發明屬于頻譜監測技術領域，具體涉及一種單通道頻譜監測設備。

背景技術

頻譜監測設備在無線電管理行業起到了重要作用，通過對電磁環境進行監測，可以為系統頻率規劃和管理提供依據。

由于空中信號樣式多種，如跳頻信號、脈沖信號、突發信號和常規信號等。不同的信號占據的頻譜資源和帶寬也不盡一致。為了提高抗干擾能力，現代雷達和通信系統的跳頻帶寬高達上百兆赫茲，并且跳變速率也達到每秒千跳以上。對這種高速跳變信號的捕獲與分析在通訊及電子對抗中具有重要的意義。如何發現寬帶跳頻信號是較大的技術難點。傳統的跳頻信號捕獲采用多通道方式進行監測，能滿足捕獲率指標要求，實現方案簡單。但由于前端天線分路，降低了系統靈敏度和信號的信噪比；且實現方式成本過高，給用戶增加了數倍的負擔。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種單通道頻譜監測設備，包括：全向天線、射頻接收機、數字處理單元、人機交互模塊、遠程通信模塊以及電源；

所述全向天線，用于接收無線電射頻信號。

所述射頻接收機，用于將全向天線接收的無線電射頻信號轉化為中頻信號，并傳送給數字處理單元；

所述數字處理單元，用于對頻譜進行監測；

所述人機交互模塊，用于提供人機交互功能；

所述遠程通信模塊，用于與控制中心站或其他站之間通信；

所述電源，用于供電。

優選地，所述數字處理單元進一步包括時鐘管理模塊，A/D轉換模塊以及數字信號處理模塊；

所述時鐘管理模塊，用于從射頻接收機接收參考時鐘信號，并將參考時鐘信號提供給A/D轉換模塊；

所述A/D轉換模塊，用于使用時鐘管理模塊提供的參考時鐘信號，將所述射頻接收機提供的中頻信號轉換為數字信號。

優選地，所述數字信號處理模塊進一步包括數字下變頻(DDC)模塊，數字濾波模塊，FFT模塊，頻率觸發檢測模塊以及跳頻信號測量模塊；

所述DDC模塊，用于對經過A/D轉換后輸入的中頻信號乘以本地載波,然后通過一個低通濾波器,得到下變頻后的正交I、Q兩路信號；

其中，所述輸入中頻信號頻率f0和采樣速率fs滿足f0/fs＝(2m+1)/4；將輸入數據流每隔2個求其負數，即取2的補碼，形成一個新的數據流，再將新數據流每隔一個置0，所得的輸出數據流就是下變頻后的信號；

經過正交數字下變頻之后，得到了零中頻的基帶信號，對下變頻后的I、Q信號進行奇偶抽取，把為0的樣點舍棄后再濾波；采用移相濾波器來校正I/Q路信號在時域上相差1/4個采樣點；對正交數字下變頻之后的I/Q路信號進行濾波；

所述FFT模塊，用于對濾波后的I/Q路信號進行FFT變換；

所述頻率觸發檢測模塊，用于檢測跳頻信號；

所述跳頻信號測量模塊，用于當出現滿足觸發條件的觸發信號后，對跳頻信號參數進行實時測量；所述跳頻信號參數包括但不限于：跳頻速率、跳頻駐留時間。

優選地，所述射頻接收機，通過兩次變頻將射頻信號處理為中頻信號，將天線捕捉到得信號進行濾波、下變頻、放大。其中射頻信號經過預選濾波以及低噪聲放大后，與第一本振模塊產生的第一本振信號相乘得到第一中頻信號，所述第一中頻信號經由第一中頻濾波以及第一中頻放大后，與第二本振模塊產生的第二本振信號相乘得到第二中頻信號；所述第二中頻信號被送往數字處理單元；

射頻接收機還可生成采樣時鐘，供A/D轉換模塊及數字處理單元使用該時鐘信號進行A/D采樣。

優選地，所述數字處理單元進一步包括快速調諧模塊，用于將射頻接收單元按預定時間間隔依次調諧至不同頻段以接收不同頻段的無線電射頻信號。

優選地，快速調諧模塊用于提供預留內本振及外參考信號，所述預留內本振通過第一鎖相環模塊PLL1和第二鎖相環PLL2分別接入第一混頻器和第二混頻器；

所述快速調諧模塊通過內外選擇器按預定時間間隔依次調節預留內本振及外參考信號，為第一混頻器及第二混頻器分別提供一本振信號和二本振信號以實現不同頻率調諧。

優選地，所述跳頻信號測量模塊使用峰值搜索法來計算跳頻速率和駐留時間，在連續的每幀中搜索峰值信號，當搜索到有效峰值后，記錄峰值出現的時間點，當峰值轉移或未捕捉到有效峰值時，再次記錄時間點，計算出跳頻駐留時間以及跳頻速率。

優選地，所述單通道頻譜監測設備進一步包括調度模塊，用于對命令和結果進行方向判別；