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图书名称：《无线电监测自动化系统与组成》

【作　者】王洪锋

【页 数】 383

【出版社】 北京：国防工业出版社 , 2021.06

【ISBN号】978-7-118-12346-3

【参考文献】 王洪锋. 无线电监测自动化系统与组成. 北京：国防工业出版社, 2021.06.

图书封面：

图书目录：

《无线电监测自动化系统与组成》内容提要：

本书系统地介绍了自动化无线电监测系统、技术及其应用。描述了自动化无线电监测系统的功能组成；论述了系统的软硬件架构设计，包括信息交互和通信链路设计等内容；分析了辐射源的探测方法，并给出了自动化无线电监测系统的构建实例；讨论了无线电信号参数的测量方法以及干扰源定位算法；阐述了无线电信号分析系统的构建和功能实现。 本书可供高等院校信息与通信工程专业学生、教师和相关领域的工程技术人员阅读参考。

《无线电监测自动化系统与组成》内容试读

第1章

自动化无线电监测系统结构

八1.1引言

无线电频谱运用的管理方式需要不断改进，以适应无线电通信业务、无线电广播、电视系统、数据无线传输系统以及雷达和无线电导航技术的蓬勃发展。和土地、水等其他自然资源一样，无线电频谱（或者说无线电频率资源）作为有限的自然资源，于国家而言对其合理使用同样具有重要意义。对于无线电频谱的监测必将促进无线电通信设备和系统的发展，以及新技术的工程实现。此外，它也将促进经济发展，提高国防能力，更好地维护法律和秩序，改善人们的生活和

健康14。如果没有国家无线电管理系统，上述这一切都将无法实现。国家无

线电管理系统的功能包括无线电频谱使用的规划、管理和许可，无线电设备的使用，开展国际合作和频谱运用方法研究等。

用于信息传输或工业领域的设备极其复杂，无线电波的传播过程以及干扰产生机制同样复杂，实际上无线电频谱即使经授权使用，也不能确保一定按计划输出结果。因而，无线电监测成为国家无线电管理系统最重要的功能之一3)。

目前，最有效的无线电监测系统采用分级结构，将国家监测站、区域监测站、固定站和机动站集成到统一的计算机网络，该网络通过基于客户端/服务器技术

的复杂软件技术实现系统的实时运行2-3,5-刃。

在包括国际电信联盟(TU)出版的手册、建议书等在内的国际技术文献中，

所使用的“频谱监测”一词，可以由俄罗斯所使用的“无线电监测”一词代替。每个国家都基于国际频谱划分管理的既定通用规则和条例，立法明确了无线电监测的目标和任务]。

每个国际电联成员国为履行频谱管理职能，都在充分考虑国际规则的基础上制定本国的法律法规。这些法规明确了设备用频授权程序，包括发射机特性的规范和标准。

…无线电监测自动化系统与组成

根据文献[3]所述，在国家层面开展频谱管理工作的主要业务有：

·频谱规划和立法；

·频谱管理的经济事务，包括收缴频谱使用费用：

·频段划分和分配；

。频率指配和频率使用许可；

·与国内其他部门业务交互；

·国际和区域合作；

●标准化和确定无线电设备技术要求：

·无线电监测；

·监督检查授权用户在频谱使用中履责情况：

。实现频谱管控支持，包括计算机自动化、开发频谱使用方法和培训等。无线电频谱管控和无线电监测密切相关，正如文献[3,5]所述：。管控工作建立了用于发射功率控制的指配频率的官方名单；

·管控工作提供受控频段和管控任务的相关信息；

·无线电监测系统从管控系统接受特定任务，如干扰搜索和识别任务；

·通过监测结果，检查指配频率的占用率；

·在无线电监测期间，测量发射机参数，验证发射机与已建立的规范和颁发的许可证持有者的技术对应关系，并检测定位非法发射机以及参数与规范不一致的发射机。

无线电监测是频谱管理最重要的工作之一，通过对行政结果的实际监测来推动管控过程的实施。在进行频率指配之前，有必要了解它们的实际状态

无线电监测通过实际测量信道特性和频带使用情况，获得信道业务统计数据并估计频谱效能，促进频谱控制常规业务实施。基于上述数据，可以比较理论规划和实际使用情况的差异，比较结果可用于计划校正。

无线电监测还用于频谱使用领域的职责落实执行。基于实际频谱占用数据，负责职责执行的机构可依据权限许可实现有效的频谱管理。

无线电监测与检测、通信检查功能紧密相关，能够实现对干扰信号、辐射信号技术和工作特性的识别和测量，并能够实现对非法工作发射机的检测和识别。

由于现有频率使用许可并不能确保频谱资源按预期使用，因此需要获得无线电监测信息。设备的复杂性、与其他设备的相互作用、故意滥用或误用等情况，都需要通过无线电监测来解决。由于地面系统和卫星系统数量的快速增长，以及计算机等干扰产生设备的大量使用，使得问题愈演愈烈。

无线电监测是国家无线电频谱管理的组成部分，同时也是国际无线电频率或无线电频道分配法律保护的组成部分。

2

第1章自动化无线电监测系统结构“=

在无线电监测期间，执行以下程序：

(1)测量和估计无线电电子设备和高频设备发射参数，检查发射参数与无线电频率分配决定确定的参数之间的对应关系，以及与国家标准和技术规范的对应关系。

(2)检查无线电调配规章的执行情况。

(3)检查在执行特殊措施以及紧急情况下，无线电电子设备所有者对无线电频谱使用的临时禁令和限制的履行情况。

(4)搜索和定位不按预期使用无线电频率的无线电电子设备，包括参与救援行动服务的应急遇险无线电频率设备。

(5)搜索和定位产生不可接受干扰的无线电发射源，以及不允许使用的发射源。

在不增加操作人员数量的前提下，采用现代控制管理技术，是解决愈加复杂问题的唯一途径

自动化系统的使用提高了测量任务的完成率和准确性，使操作者从日常任务执行中解脱出来，提高了劳动效率。此外，在自动后台模式下，由于多任务报告和处理的可行性，测量设备的利用率也得到了提高，如无线电波段占用监测任务、无证运行的无线电发射机搜索任务、注册设备的参数验证任务等。因此，通过基于计算机的自动化技术来解决效率问题，自动化无线电监测系统能够完成越来越多的无线电监测任务。

无线电自动监测系统应具有必要的通用功能集，否则无法完成频谱监测任务。对于这些通用功能，首先要考虑以下内容9可：

(1)以最大速率和分辨率进行实时全景频谱分析。

(2)快速搜索“新”辐射源，测量其参数并确定其来源。

(3)无线电频道监测、无线电信号记录及技术分析。

(4)测量无线电辐射源场强、无线电信号带宽，以及许可/非法辐射源的调制参数。

(5)无线电辐射源的测向和定位。

上面列出了军用和民用无线电监测任务的必需功能，包括民用部门进行无线电频谱管理而执行的无线电监测任务，以及军队进行无线电监视和电子对抗任务必须开展的行动。

根据国际电联参考资料，民用业务为规范无线电频谱使用，主要任务包括监测频率分配对应的辐射源情况、观测无线电频谱并测量频道占用率、查找无线电

干扰源，以及压制未经授权的无线电辐射源(RES)等活动3]。

为军事或民用机构的利益而运行的无线电监测和辐射源定位系统，主要任

3

无线电监测自动化系统与组成

务包括辐射源识别、干扰检测，以及干扰源定位和主要特征参数计算等。

目前，世界上有许多无线电频谱管理系统：SMS4DC(ITU)、ICS套件(AT

D)、is(TES频谱控制系统)、SPECTRA(LS Telecom AG)等2,1o-121。所有这些系统都是基于客户端/服务器架构开发，具备与无线电监测系统相匹配的可行性，并能够处理无线电频谱监管机构的全谱监管任务。

最著名的无线电监测系统是SCORPIO(TCI)和ARGUS(Rohde&Schwarz)B-M。这两个系统都提供了相似的功能集，其中以下功能至关重要：

●全景频谱分析；

·信号解调和解码，并可记录；

·信号技术参数的测量和分析，包括频率、电平、强度、带宽和调制参数的估计；

·频谱占用率的测量；

·无线电辐射源的测向和定位；

·检测非法或未知源，并生成有关检测情况的信息。

现代无线电监测系统结构的关键点包括客户端/服务器架构、集中式数据库、无线电监测任务执行规划、与外部信息系统的交互。

客户端/服务器架构能够基于统一中心实现对地理分布式设备的控制，并支持多用户模式。在现代监测系统中，无线电监测设备的控制由服务器来完成，工作站作为客户端，即控制点。

集中式数据库为无线电监测系统提供了实际数据，对于那些参数超出授权范围的辐射源，可以完成信号参数的源识别和登记等任务。

任务规划人员优化无线电监测设备的工作内容，无须操作人员参与，也不需要与控制点保持不间断的通信信道，最大限度地发挥其效能。

与外部系统集成的接口能够接收来自其他系统的任务和参考数据，返回接收结果，并实现对无线电监测设备的控制。接口有两种类型：交换文件接口和实时协议接口。从实现的角度来看，第一种接口更通用，成本更低。第二种接口能够实现“无缝”的系统集成和无线电监测设备的高效利用。

通常，最有效的无线电监测系统是由无线电监测设备的制造商或在其直接参与下开发的，因为在这种情况下，可以充分地发挥所生产设备的特性和特点，并能在开发过程中快速地实现软件现代化：

下面将分析国家自动无线电监测系统的一般构建原理。这些原理由RCOS

公司开发提供，旨在应用于民用和军用机构，其系统组成包括无线电监测设备、工程架构和软件支持。为了更好地说明情况，以下述实际的自动化系统作为案

例进行介绍：ARMADA、AREAL和ASU RCHS UNIVERSIADA2OI3.

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第1章自动化无线电监测系统结构

公1.2自动化系统构建原理

目前，RCOS公司已经开发了各种用途和结构的自动化无线电监测系统

(ARMS),并已交付民用、商用和军事机构使用。所有系统均基于统一的软硬件

平台，包括无线电监测设备和配套软件。同时，根据用户对特定自动化监测系统的需求，系统的组成、配置和功能能够根据特定的目的和任务进行设计。

根据俄罗斯国家标准G0ST34.00390定义，自动化系统由专业人员和基

于信息技术实现指定功能的自动化设备组成。对于自动化无线电监测系统，包括必需的无线电监测设备、软件和基础设施，如图1.1所示。

基础设施

软件

监测设备

图1.1自动化无线电监测系统组成

RCOS公司生产的无线电监测设备，包括数字无线电接收机(DRR),如

ARGAMAK-IS、ARGAMAK-M、ARGAMAK-RS等单通道接收机，ARC-DI1

多通道接收机，ARTIKUL-C、ARTIKUL-M、ARC-RP3M等无线电测向仪，以

及接收测量天线系统(AS)、各种支持旋转装置，上述系统是组成无线系统的主要设

备。通过集成所有无线电监测设备构建监测系统，无线电接收机以ARGAMAK系列

数字无线电接收机为基础，具有宽带同步分析、高运算率和大动态范围的特点。

所提供的软件包括SMO-ARMADA专用软件，该软件是自动化系统软件的

主要组成部分，以及SMO-PPK、SM0-BS、SM0-DX等用户软件包I6-181。软

件采用开放式客户端/服务器构架，大量使用网络技术，能够灵活调整系统以适应任务规模、组织架构和功能等方面的特殊需求；并具备多任务规划模式、人工操作模式和后台工作模式下运行的能力。

SMO-ARMADA软件的客户端/服务器架构由小型客户端、应用服务器和

数据库服务器组成：能够最小化服务器和客户端之间的数据传输量，减少应用服务器和数据服务器之间的数据传输，并简化功能更新和软件升级程序。

基础设施包括数据传输系统、服务器设备、监控设备机房和天线杆装置安装专用平台等。

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···试读结束···