无线电监测技术研究现状和发展方向

发表时间:2021/1/28   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:李平
[导读] 摘要:对无线电信号进行识别和参数测量,目的在于实现目标测量和定位,从中获取真实有效的信号信息。
        山东省潍坊市无线电监测站  山东潍坊  261043
        摘要:对无线电信号进行识别和参数测量,目的在于实现目标测量和定位,从中获取真实有效的信号信息。在无线电管理工作中,无线电监测工作是一项及其重要的内容,它将会给无线电管理运行效率和质量带来直接影响。本文就结合无线电监测系统构成,重点分析无线电监测技术研究现状,根据基于TDOA算法的无线电监测系统,探究无线电监测技术的发展方向。
        关键词:无线电、监测技术、现状、发展方向
        一.无线电监测系统的构成
        对于无线电监测系统来说,也就是由一套包含监测频段天线陈列、无线设备、转换设备、 接受设备等组成的系统。其中,天线阵列接收空气中产生的待监测频段无线电信号;天线选择设备可以将监测控制中心下发的指令利用无线电信号进行传递,将其传递到转换调解设备中,实现信号识别处理;信号转换调解设备也就是把选择的信号通过转换处理后,将处理的信号传递到信号接收器中进行信号整合;信号接收设备则是把接收处理的信息进行数据点采集, 通过A/D 转换成监测控制中心MCU,从而实现信号的识别和保存,并将其传递到数据服务其中,把无线电信号相关参数在显示器中进行显示。
        无线电监测系统工作原理在于,监测控制系统按照客户需求和提供的硬件参数,利用天线选择设备进行天线运行控制,保证在最佳位置实现无线电信号的接收,之后在转换设备和接受设备的共同作用下实现无线电信号的转换,将其传递到控制中心中,实现无线电信号的采集和整合, 如频谱信号、定位信号、干扰信号、微波信号等,监测控制中心利用接收器从中获得所需信息,并对这些信息进行处理,将其传递到数据服务设备中进行数据保存。
        二.无线电监测技术的类型
        1.无线电信息的分类与识别
        在无线电监测技术中,监测数据信息的分类与识别技术是一种常见的资源处理技术。在监测数据信息的分类与识别过程中,应注重对无线电信号识别认证方式的分析,通过对无线电信号识别认证方式的分析,及时调整对无线电信号传输要点的把控,确保在无线电信号传输过程中,相应无线电信号的传输质量。在实际分类与识别技术工作中,需要借助相关无线电波传输控制手段,严格把控控制过程中的关键性元素,通过对关键性无线电数据信号波段的科学分析,及时掌握信号传播中相对应无线电信号的传输模式,实时调整信号传播过程中对信号认证信息的控制。现阶段,最常用的信息分类及识别技术手段有:芯片技术、数据变换技术、无线电通话技术、编码技术以及天线技术等。
        2.无线电信号定位技术
        TDOA是无线电监测中信号定位的重要方法。TDOA即为时差定位法,指的是通过对信号源在三个以上不同方位的无线电监测站的天线单元的时间差进行测量,从而实现确定信号源位置的方法。此方法不同于传统的无线电监测侧向交叉定位法,需要依靠高精度的时基来进行无线电信号源的位置锁定工作。现阶段常用的时基有GPS系统、北斗系统或者自主开发更高精度的授时系统。
        3.无线电信息的计算与建模
        无线电信号监测数据优化处理工作中最常见的一种优化监督工作就是对监测信息进行算法选择和模型建立。在实际无线电监测技术的应用过程中,特别要注重的是对于无线电技术优化处理中的算法选择,通过建立合理的计算模型,能够强化对无线电信号在整个传输过程中的控制,能够确保无线电信号在传输过程中,传输质量不受到破坏。在实际无线电监测数据处理过程中,按照对应建立好的数据算法模型能够很快地进行数据计算。例如,在数据传输过程中,监测到了某组无线电信号,用户按照相应的数据传输信号,将改组信号进行模型构建,借助模型中的模拟信号,实现对整个信号传输过程中质量的控制。
        4.传感器配置和建设技术
        无线电监测技术的主要技术特征就是多个监测站点同时进行监测信息收集、监测工作。因此想要提升无线电监测技术的实施情况和监测效果,就要结合不同的地域环境进行科学、合理的监测传感器配置与建设,从而满足实际监测任务的需求以及监测网络的覆盖规划设计。

在传统的无线电监测技术要求中,城市市区的无线电监测站之间布置距离一般为10公里左右,这种布置方式显然已经不能够满足当今的无线电监测要求。网格化无线电监测技术,通过区域重叠覆盖的监测设备布置方式,能将无线电信号源的定位误差缩小到百米级,从而大大提高无线电的监测精度。
        三.无线电监测技术研究现状
        和西方发达国家的无线电监测技术相比较,我国在无线电监测系统探究上比较晚,但是随着国家科技水平地不断提高, 把无线电监测系统当作今后发展重要方向,发展效率加快,并且大大缩短了和西方发达国家之间的距离。随着我国无线电业务发展规模不断扩大,尤其是各大运营商的互联网数据服务和卫星通信需求,影响专业学者对无线电监测技术探究力度,让无线电监测技术发展空间更大、范畴更广。当前,我国在无线电监测技术探究现状,具体展现在以下几个方面:
        1.无线电监测系统软、硬件整合。无线电监测系统中部分单一且独立的功能需要整合和设计集中在一个芯片上,之后通过软件编程让芯片具有驱动功能,让无线电监测系统体系更加小巧,功能齐全,可以转移。软硬件整合将会让无线电监测系统参数和数据整合到一个芯片中,让无线电监测系统可扩展性不断加强。
        2.大容量的网络数据传输。大容量网络数据传递能够有效提高设备网络传递效率,尤其是随着各种设备使用统一接口协议,能够让监测系统中设备独立运行,并且增加设备之间配合度和运行效率,从而实现对无线电系统的全面监测。
        3.宽的监测系统频段。无线电监测系统监测频段也就是让无线电监测频段覆盖范畴逐渐扩大,实现包含超短波、短波及卫星全频道监测。
        4.无线电监测设备的可靠性和功能的多样性。无线电监测设备功能多样性让无线电信号参数、 监测、 位置信息确定等任务可以在监测系统中任何一个设备中实现,具有设备产品可拓展功能,提高无线电监测系统中新技术推广能力,补充我国当前有关无线电监测技术不足问题。
        四.无线电监测技术的发展方向
        1.优化无线电网络部署与技术
        结合当前情况来说,我国无线电监测系统正处于分裂状态,让监测标准和能力之间存在明显差异。因为区域划分作为无线电监测网络建设的核心要素,因此增加选择无线电监测站地址难度,并且各个区域受到地形、地势等因素影响,使得监测范畴可能会存在盲区,影响监测效果。因此,应该对无线电监测网络和技术进行改革,无线电监测网络是无线电监测系统的前提要素,在监测网络构建过程中,应结合监测要求选择对应的无线电监测站,对无线电监测站密度进行调节,如果该区域为监测盲区,则应该对其进行移动覆盖处理,确保无线电监测网络保持最佳状态。
        2.促进无线电监测设备小型化发展
        对于一些小规模的无线电监测设备,一般划分为两种形式,也是手持式,另一个是便携式。当前, 传感技术将不能做大全面覆盖,因此需要设计一个规模小、能源消耗量少的无线射频传感器。针对小规模无线电监测射频传感器,其供电源主要以电池为主,所以在实际设计中,需要应用低功耗的芯片,设计对应模块来对其进行把控,例如,某个模板在不运行情况下,将会进入休眠状态,在这种情况下,不但增加传感器运行时间,也会减少无线电监测设备电能消耗。
        结语:
        总而言之,在无线电监测系统中,面临的问题在于怎样才能让频谱监测设备和数据管理得到改善,因此,需要建设完善的无线电监测管理制度,采用专业的系统算法,加强动态频谱资源管理, 强化无线电网络建设,提高无线电监测效能,满足无线电管理工作要求。
        参考文献
        [1]杜涛、王林 无线电监测由识别向感知和认知发展探索[J] 中国无线电 2019(11):57-59.
        [2]李伟康 无线电监测技术研究现状和发展方向[J]中国新通信 2019(21):67
        [3]孙丽丽.试论网格化无线电监测的技术问题[J].科技经济导刊,2019,27(07):35
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