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單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備的制作方法與工藝

文檔序號:11966374閱讀:282來源:國知局
單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備的制作方法與工藝
本發(fā)明屬于頻譜監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備。

背景技術(shù):
頻譜監(jiān)測設(shè)備在無線電管理行業(yè)起到了重要作用,通過對電磁環(huán)境進行監(jiān)測,可以為系統(tǒng)頻率規(guī)劃和管理提供依據(jù)。由于空中信號樣式多種,如跳頻信號、脈沖信號、突發(fā)信號和常規(guī)信號等。不同的信號占據(jù)的頻譜資源和帶寬也不盡一致。為了提高抗干擾能力,現(xiàn)代雷達(dá)和通信系統(tǒng)的跳頻帶寬高達(dá)上百兆赫茲,并且跳變速率也達(dá)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(fā)現(xiàn)寬帶跳頻信號是較大的技術(shù)難點。傳統(tǒng)的跳頻信號捕獲采用多通道方式進行監(jiān)測,能滿足捕獲率指標(biāo)要求,實現(xiàn)方案簡單。但由于前端天線分路,降低了系統(tǒng)靈敏度和信號的信噪比;且實現(xiàn)方式成本過高,給用戶增加了數(shù)倍的負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備,包括:全向天線、射頻接收機、數(shù)字處理單元、人機交互模塊、遠(yuǎn)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(zhuǎn)化為中頻信號,并傳送給數(shù)字處理單元;所述數(shù)字處理單元,用于對頻譜進行監(jiān)測;所述人機交互模塊,用于提供人機交互功能;所述遠(yuǎn)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(yōu)選地,所述數(shù)字處理單元進一步包括時鐘管理模塊,A/D轉(zhuǎn)換模塊以及數(shù)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(zhuǎn)換模塊;所述A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為數(shù)字信號。優(yōu)選地,所述數(shù)字信號處理模塊進一步包括數(shù)字下變頻(DDC)模塊,數(shù)字濾波模塊,F(xiàn)FT模塊,頻率觸發(fā)檢測模塊以及跳頻信號測量模塊;所述DDC模塊,用于對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)流每隔2個求其負(fù)數(shù),即取2的補碼,形成一個新的數(shù)據(jù)流,再將新數(shù)據(jù)流每隔一個置0,所得的輸出數(shù)據(jù)流就是下變頻后的信號;經(jīng)過正交數(shù)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(shù)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(fā)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(dāng)出現(xiàn)滿足觸發(fā)條件的觸發(fā)信號后,對跳頻信號參數(shù)進行實時測量;所述跳頻信號參數(shù)包括但不限于:跳頻速率、跳頻駐留時間。優(yōu)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(jīng)過預(yù)選濾波以及低噪聲放大后,與第一本振模塊產(chǎn)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(jīng)由第一中頻濾波以及第一中頻放大后,與第二本振模塊產(chǎn)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(shù)字處理單元;射頻接收機還可生成采樣時鐘,供A/D轉(zhuǎn)換模塊及數(shù)字處理單元使用該時鐘信號進行A/D采樣。優(yōu)選地,所述數(shù)字處理單元進一步包括快速調(diào)諧模塊,用于將射頻接收單元按預(yù)定時間間隔依次調(diào)諧至不同頻段以接收不同頻段的無線電射頻信號。優(yōu)選地,快速調(diào)諧模塊用于提供預(yù)留內(nèi)本振及外參考信號,所述預(yù)留內(nèi)本振通過第一鎖相環(huán)模塊PLL1和第二鎖相環(huán)PLL2分別接入第一混頻器和第二混頻器;所述快速調(diào)諧模塊通過內(nèi)外選擇器按預(yù)定時間間隔依次調(diào)節(jié)預(yù)留內(nèi)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(xiàn)不同頻率調(diào)諧。優(yōu)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(xù)的每幀中搜索峰值信號,當(dāng)搜索到有效峰值后,記錄峰值出現(xiàn)的時間點,當(dāng)峰值轉(zhuǎn)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(yōu)選地,所述單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備進一步包括調(diào)度模塊,用于對命令和結(jié)果進行方向判別;所述調(diào)度模塊如果判斷命令是來自遠(yuǎn)程的命令,則將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到遠(yuǎn)程通信模塊,如果命令是來自本地人機交互接口的命令,則將結(jié)果發(fā)送到本地人接交互接口。優(yōu)選地,所述單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備進一步包括系統(tǒng)恢復(fù)模塊,用于提供數(shù)據(jù)恢復(fù)功能;所述系統(tǒng)恢復(fù)模塊以兩種方式進行恢復(fù):a)全系統(tǒng)恢復(fù):啟動系統(tǒng)恢復(fù)后,系統(tǒng)恢復(fù)到出廠狀態(tài),所有的操作日志也被清除;或者b)部分系統(tǒng)恢復(fù):啟動系統(tǒng)恢復(fù)后,系統(tǒng)恢復(fù)到出廠狀態(tài);所有的操作日志被保留。優(yōu)選地,不能同時運行遠(yuǎn)程控制和本地控制,遠(yuǎn)程控制級別優(yōu)于本地控制,遠(yuǎn)程控制可以強制終止本地控制,本地控制不能終止遠(yuǎn)程控制。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實施,以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。附圖說明圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的頻譜監(jiān)測系統(tǒng)示意圖;圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的頻譜監(jiān)測設(shè)備組成框圖;圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的射頻接收機框圖;圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)字處理單元框圖;圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)字濾波示意圖;圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的16384點FFT跳頻信號檢測的原理框圖;圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的32768點FFT跳頻信號檢測的原理框圖;圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的快速調(diào)諧射頻接收機框圖。具體實施方式為更進一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備其具體實施方式、特征及其功效,詳細(xì)說明如后。在下述說明中,不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外,一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點可由任何合適形式組合。如圖1所示,單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備是頻譜監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分,頻譜監(jiān)測系統(tǒng)中包括n個控制中心站,m個站;單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備作為一個設(shè)備單元位于站中;整個組網(wǎng)系統(tǒng)使用TCP/IP協(xié)議,站和控制中心站利用TCP/IP協(xié)議聯(lián)網(wǎng)。單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備接收來自控制中心站的服務(wù)請求,即單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備可以作為TCP/IP服務(wù)端,控制中心站執(zhí)行可以作為TCP/IP客戶端。兩者的應(yīng)用層通信協(xié)議使用RMTP協(xié)議。為了所述頻譜監(jiān)測系統(tǒng)的安全,可采用內(nèi)網(wǎng)IP,即整個頻譜監(jiān)測系統(tǒng)不與外網(wǎng)連接。如圖2所示,單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備包括全向天線、射頻接收機、數(shù)字處理單元、人機交互模塊、調(diào)度模塊、遠(yuǎn)程通信模塊,系統(tǒng)恢復(fù)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(zhuǎn)化為中頻信號,并傳送給數(shù)字處理單元。如圖3所示,根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,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(jīng)過預(yù)選濾波以及低噪聲放大后,與第一本振模塊產(chǎn)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(jīng)由第一中頻濾波以及第一中頻放大后,與第二本振模塊產(chǎn)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(shù)字處理單元。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,通過設(shè)置第一本振模塊產(chǎn)生的第一本振信號的頻率以及第二本振模塊產(chǎn)生的第二本振信號的頻率,可以將30MHz~3GHz頻段的信號轉(zhuǎn)換為76.8MHz(帶寬小于等于500kHz時為70MHz)的中頻信號。同時,射頻接收機還可生成102.4MHz采樣時鐘,供A/D轉(zhuǎn)換模塊及數(shù)字處理單元使用該時鐘信號進行A/D采樣。所述人機交互模塊,用于提供人機交互功能。所述遠(yuǎn)程通信模塊,用于與控制中心站或其他站之間通信。所述調(diào)度模塊,用于對命令和結(jié)果進行方向判別。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,所述調(diào)度模塊如果判斷命令是來自遠(yuǎn)程的命令,則將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到遠(yuǎn)程通信模塊,如果命令是來自本地人機交互接口的命令,則將結(jié)果發(fā)送到本地人接交互接口,例如圖形用戶界面(GUI)。所述電源,用于供電。所述系統(tǒng)恢復(fù)模塊,用于提供數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。所述數(shù)字處理單元,用于對頻譜進行監(jiān)測。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,所述數(shù)字處理單元進一步包括時鐘管理模塊,A/D轉(zhuǎn)換模塊以及數(shù)字信號處理模塊。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,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(zhuǎn)換模塊。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,所述A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為數(shù)字信號。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,所述數(shù)字信號處理模塊包括數(shù)字下變頻(DDC)模塊,數(shù)字濾波模塊,F(xiàn)FT模塊,頻率觸發(fā)檢測模塊,跳頻信號測量模塊。所述DDC模塊,用于對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)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,即可以得到下變頻后的正交I、Q兩路信號。這樣就可以將信號從較高的頻帶變換到較低的頻帶,以降低后面的數(shù)字處理難度。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,當(dāng)輸入中頻信號頻率f0和采樣速率fs滿足f0/fs=(2m+1)/4時,數(shù)字控制振蕩器(NCO)的I路輸出為1,0,-1,0這四個特殊值,Q路輸出為0,1,0,-1這四個特殊值。當(dāng)采樣率fs=40MHz時,選取中頻f0=30MHz時,先將輸入數(shù)據(jù)流每隔2個求其負(fù)數(shù),即取2的補碼,形成一個新的數(shù)據(jù)流,再將新數(shù)據(jù)流每隔一個置0,所得的輸出數(shù)據(jù)流就是下變頻后的信號。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,經(jīng)過正交數(shù)字下變頻之后,得到了零中頻的基帶信號,此時基帶信號的采樣率仍然是A/D采樣率。由于混頻后的I路的偶數(shù)項和Q路的奇數(shù)項均為0,因此可以在濾波前對下變頻后的I、Q信號進行奇偶抽?。杭窗褳?的樣點舍棄后再濾波。抽取后相當(dāng)于采樣速率降為原來的一半。但此時的I/Q路信號在時域上相差1/4個采樣點,這個延時差顯然是由于采用了奇偶抽取所引起的,這種時間上的“不對齊”采用兩個移相濾波器來加以校正。所述DDC模塊,用于對正交數(shù)字下變頻之后的I/Q路信號進行濾波。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,經(jīng)過下變頻后,采樣速率fs雖然降為原來的一半,但分成了兩路正交的復(fù)信號,帶寬仍然為20MHz,要實現(xiàn)更精細(xì)的捕獲帶寬和更高的頻率分辨率,需要采用抽取方式來實現(xiàn)。半帶濾波器(Half-BandFilter)適合實現(xiàn)N的冪次方倍的抽取,計算效率高,實時性強。信號經(jīng)過每一級半帶濾波器抽取后,速率和帶寬均變?yōu)樵瓉淼囊话?。?dāng)抽取次數(shù)增大時,分析帶寬降低,但最后進行FFT的點數(shù)維持不變,從而實現(xiàn)了更高的頻率分辨率,此外,由于半帶濾波器系數(shù)的對稱性和近一半系數(shù)為0的特性,使得濾波運算的乘法次數(shù)比傳統(tǒng)FIR濾波器減少了3/4,便于實現(xiàn)。所述FFT模塊,用于對濾波后的I/Q路信號進行FFT變換。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,需要對I/Q路信號進行加窗和幀重疊處理,然后進行FFT時頻變換并完成觸發(fā)。對于一個M(M為2的冪)點的時頻變換,如果直接計算DFT(離散傅里葉變換)需要M2次復(fù)數(shù)乘法和M*(M-1)次復(fù)數(shù)加法。而FFT(快速傅里葉變換)可以使運算量大大降低,它所需的復(fù)數(shù)乘和復(fù)數(shù)加大約為(M-1)*log2M次。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,需要進行FFT的I/Q兩路信號數(shù)據(jù)速率最高為20MHz,采用基-2的蝶形運算方法。每個蝶形運算由一次乘法運算和兩次加減運算組成。M點的FFT需要用log2M級蝶形運算來實現(xiàn)。每級需要M/2次蝶形運算。每級的蝶形運算采用頻率抽取算法。在進行當(dāng)前幀的M點數(shù)據(jù)時,可加載下一幀的M點數(shù)據(jù),同時輸出前一幀的M點數(shù)據(jù)。每個基-2的蝶形運算單元都有自己的存儲單元,用來存儲輸入和中間處理的數(shù)據(jù)。所述頻率觸發(fā)檢測模塊,用于檢測跳頻信號。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,根據(jù)公式(1)提取時頻信息:STF(t,f)=∫R(τ)·W(t-τ)·exp(-j2πfτ)dτ(1)其中R(τ)為時域接收信號,W(t)為窗函數(shù)。其中,窗口寬度越寬,對應(yīng)的頻率分辨率越高,相應(yīng)的時間分辨率越低;反之當(dāng)窗口寬度越窄,對應(yīng)的頻率分辨率越低,相應(yīng)的時間分辨率越高。同時,如果窗口選擇的過寬,則盡管頻率分辨率越高,但運算的復(fù)雜度也越高。某目標(biāo)信號的跳周為62.5微秒,信道間隔帶寬約114Hz,若以該間隔帶寬為FFT頻點間隔,則需要約4千萬點的FFT,長度過長,甚至超過一跳的樣點數(shù),不具備可實現(xiàn)性。為選取合適的頻率分辨率,首先需評估信號檢測的極限性能。以MFSK調(diào)制,信息速率為16kBd的信號為例,中頻輸入720MHz,采樣率2.88GSps,每個跳周180000個采樣點,輸入頻率觸發(fā)檢測模塊的單音跳頻信號為:其中A表示信號幅度,為角頻率,σn(t)表示實數(shù)噪聲,服從N(0,σ2)分布。SampleLen表示一跳突發(fā)的采樣點數(shù)。由于是單音FSK跳頻信號,每個跳頻突發(fā)僅含有1個調(diào)制符號,SampleLen即為該調(diào)制符號的過采樣率,信號Eb/N0為:M表示調(diào)制符號星座點數(shù),對于2FSK,M=2。設(shè)FFT點數(shù)為Nfft,以一跳內(nèi)K次FFT結(jié)果的輸出能量和為判決量,KNfft<180000,每個頻點的檢測量為:根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,頻率觸發(fā)檢測模塊進一步包括分辨率設(shè)置子模塊,用于根據(jù)一跳信號調(diào)制速率和持續(xù)時間確定頻率和時間分辨率;檢測門限選取子模塊,用于根據(jù)頻率和時間分辨率以及目標(biāo)虛警概率確定檢測門限;功率譜計算子模塊,用于計算一跳信號的功率譜;跳頻檢測子模塊,用于根據(jù)功率譜峰值(或一段帶寬內(nèi)的均值)與檢測門限的關(guān)系,判斷是否存在跳頻信號。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,當(dāng)同時滿足以下條件時,檢測結(jié)果等價于最大似然檢測的結(jié)果:a)信號為矩形成型信號;b)FFT點數(shù)等于調(diào)制符號過采樣點數(shù);c)每次FFT均對齊一個調(diào)制符號;d)信號載頻對準(zhǔn)某個FFT頻率;e)FFT疊加次數(shù)等于符號數(shù)。此時信號的全部能量均集中在載頻所在譜線上,無其他能量外泄,且在調(diào)制符號級達(dá)到相干累加,檢測性能最佳。當(dāng)待檢測信號需要檢測的頻點數(shù)為K(K≤Nfft),目標(biāo)虛警概率為則每個待檢測頻點的虛警概率為:令功率譜為M次FFT的能量疊加,假設(shè)每個頻點f上的噪聲均為AWGN噪聲,服從復(fù)高斯分布則檢測門限為:對AWGN信道,時域噪聲服從高斯分布N(0,σ2),與FFT后各個頻點(非零頻點)的噪聲方差關(guān)系為:對漏檢概率的分析如下:對矩形成型的PSK信號,時域上Es/N0與信號功率(方差)Ps和噪聲功率(方差)σ2的關(guān)系為:其中Rsample表示采樣率,RBd表示調(diào)制符號波特率。假設(shè)信號在一次FFT內(nèi)不發(fā)生符號翻轉(zhuǎn),且載頻恰為某FFT標(biāo)準(zhǔn)頻點頻率,則該頻率上信號功率為:當(dāng)每次FFT恰好對準(zhǔn)一個調(diào)制符號,一跳有M個符號時,最多可進行M次FFT能量疊加。若信號載頻只出現(xiàn)在K個標(biāo)準(zhǔn)頻率點上,則漏檢概率為:實際信號的跳頻頻率間隔非常小,可認(rèn)為載頻是在相鄰兩個FFT頻點間均勻分布的,相鄰兩個頻點只要有一個超過門限即認(rèn)為檢測到信號,則漏檢概率為:圖6示出了16384點FFT跳頻信號檢測的原理框圖,其中共有64個子信道,有效子信道44個,每個子信道256點FFT。圖7示出了32768點FFT跳頻信號檢測的原理框圖,其中共有64個子信道,有效子信道44個,每個子信道512點FFT。當(dāng)虛警率設(shè)置為相同的情況下,32768點FFT4次累加的門限高于16384點9次累加的門限。表1中示出了兩種FFT尺度下的各速率漏檢率和載頻估計的偏差99.9%值(Eb/N0=11dB)。從表中數(shù)據(jù)可見32768點FFT的載頻估計偏差略大,低速時的漏檢率惡化較明顯。表1表1中示出了兩種FFT尺度下的各速率帶寬估計值99.8%范圍(單位:頻點)Eb/N0=11dB的值。從表中數(shù)值可知,32768點的帶寬初判模糊度略高。表2所述跳頻信號測量模塊,用于當(dāng)出現(xiàn)滿足觸發(fā)條件的觸發(fā)信號后,對跳頻信號參數(shù)進行實時測量。所述跳頻信號參數(shù)包括但不限于:跳頻速率、跳頻駐留時間。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,使用峰值搜索法來計算跳頻速率和駐留時間,在連續(xù)的每幀中搜索峰值信號,當(dāng)搜索到有效峰值后,記錄峰值出現(xiàn)的間點,當(dāng)峰值轉(zhuǎn)移或未捕捉到有效峰值時,再次記錄時間點,就可以計算出跳頻駐留時間,同理可以計算出跳頻速率。通過上述方式,可以實現(xiàn)帶寬為20M跳頻信號捕獲。當(dāng)需要捕獲1000跳/s(175MHz帶寬)的跳頻信號時,還需進行進一步處理。對于跳頻信號1000跳/s(175MHz),即1ms跳頻一次,如果信號持續(xù)時間900μs,需保證捕獲概率大于90%,可采用20MHz帶寬調(diào)諧9次覆蓋。對于20MHz帶寬,I/Q抽取后采樣率按2.5倍計算:fsIQ=20MHz*2.5=50MHz分辨率25kHz,采樣fsIQ/25kHz=2048點,采樣持續(xù)時間Tsmp約41μs。觀察某一帶寬內(nèi)的某一個跳頻信號,其持續(xù)時間Tsg=900μs(相位任意),周期1ms。捕獲模塊9次切換,一次周期是T,那么落到一個20MHz帶寬內(nèi)的采樣周期Ts=9*T,那么,只要Ts小于Tsg,總會捕捉到信號的。考慮采樣持續(xù)時間Tsmp,能夠至少捕捉一次完整的Tsmp,取Ts=Tsg-Tsmp=818μs則T=Ts/9=90μs,則接收機調(diào)諧時間TurnTime=T-Tsmp=50μs可見,基于目前已能實現(xiàn)調(diào)諧時間優(yōu)于50μs的技術(shù),在只進行跳頻信號的存在性分析要求的前提下,可使用一個通道(接收機調(diào)諧優(yōu)于50μs)進行跳頻捕獲,從而降低設(shè)備成本。根據(jù)發(fā)明的一個具體實施方式,所述數(shù)字處理單元進一步包括快速調(diào)諧模塊,用于將射頻接收單元按預(yù)定時間間隔依次調(diào)諧至不同頻段以接收不同頻段的無線電射頻信號。所述數(shù)字處理單元的處理邏輯時序如表1所示:表3數(shù)字處理單元的處理邏輯時序其中運算時間可以和“命令”、“調(diào)諧”、“A/D”時間并行,在時序設(shè)計上要實現(xiàn)這點,從而可以不計入時序占用中。在175MHz帶寬內(nèi),調(diào)諧控制模塊通過并行總線,采用同步控制方式實現(xiàn)射頻接收機的9次調(diào)諧。射頻接收機每次調(diào)諧加上數(shù)字采樣保持時間,小于70微秒。這樣就保證了100%的捕獲概率。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,如圖7所示,快速調(diào)諧射頻接收機組成如下:在一本振外接和二本振外接之外,進一步包括預(yù)留內(nèi)本振及外參考信號,所述預(yù)留內(nèi)本振通過第一鎖相環(huán)模塊PLL1和第二鎖相環(huán)PLL2分別接入第一混頻器和第二混頻器;所述一本振外接預(yù)留內(nèi)本振接入第一混頻器時通過內(nèi)外選擇器進行選擇;所述二本振外接預(yù)留內(nèi)本振接入第二混頻器時通過內(nèi)外選擇器進行選擇;從而實現(xiàn)不同頻率調(diào)諧。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,預(yù)留內(nèi)本振與一、二本振數(shù)值是一致的,外參考信號為50MHz。第一中頻選擇4.3GHz,第二中頻選擇76.8MHz。在信號中心頻率2GHz,帶寬175M時,采用分段調(diào)諧進行接收時,每段帶寬為20MHz。以中心頻率2GHz,帶寬20M的中間一段信號接收為例,相應(yīng)的第一本振為6.3G,第二本振為6.3768GHz。下一次調(diào)諧的信號中心頻率為2.02GHz,帶寬為20MHz,則第一本振為6.32G,第二本振為6.3968GHz。依次類推,每一次調(diào)諧的中心頻率增加20M,相應(yīng)的第一本振和第二本振也增加20M,以實現(xiàn)每20M分段的調(diào)諧。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,快速調(diào)諧模塊用于提供預(yù)留內(nèi)本振及外參考信號,所述預(yù)留內(nèi)本振通過第一鎖相環(huán)模塊PLL1和第二鎖相環(huán)PLL2分別接入第一混頻器和第二混頻器;所述快速調(diào)諧模塊通過內(nèi)外選擇器按預(yù)定時間間隔依次調(diào)節(jié)預(yù)留內(nèi)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(xiàn)不同頻率調(diào)諧。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,根據(jù)控制方式的不同,分別處理監(jiān)測結(jié)果;如果當(dāng)前屬于本地控制模式,通過人機交互接口,例如圖形用戶界面GUI實時顯示監(jiān)測結(jié)果;如果當(dāng)前術(shù)語遠(yuǎn)程控制方式,則通過所述遠(yuǎn)程通信模塊,將監(jiān)測結(jié)果發(fā)往控制中心站或其他站。所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括,但不限于:FFT幅度譜數(shù)據(jù),I/Q數(shù)據(jù),監(jiān)測到的跳頻駐留時間,跳頻速率。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,不能同時運行遠(yuǎn)程控制和本地控制,遠(yuǎn)程控制級別優(yōu)于本地控制,遠(yuǎn)程控制可以強制終止本地控制,本地控制不能終止遠(yuǎn)程控制。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,同時只允許一個遠(yuǎn)程客戶端通過所述遠(yuǎn)程通信模塊接入并發(fā)送控制指令,如果有其他遠(yuǎn)程客戶端想接入,必須等待當(dāng)前接入的遠(yuǎn)程客戶端退出控制。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,所述系統(tǒng)恢復(fù)模塊接收到系統(tǒng)恢復(fù)指令后,點亮系統(tǒng)恢復(fù)指示燈,啟動固態(tài)盤鏡像恢復(fù)程序,通過GHOST機制自動進入鏡像恢復(fù),恢復(fù)完成后計算機重啟進入工作狀態(tài),關(guān)閉系統(tǒng)恢復(fù)指示燈。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,系統(tǒng)恢復(fù)模塊可進行兩種方式的恢復(fù):a)全系統(tǒng)恢復(fù):啟動系統(tǒng)恢復(fù)后,系統(tǒng)恢復(fù)到出廠狀態(tài)。所有的操作日志也被清除。b)部分系統(tǒng)恢復(fù):啟動系統(tǒng)恢復(fù)后,系統(tǒng)的軟件恢復(fù)到出廠狀態(tài)。所有的操作日志被保留。默認(rèn)為以部分系統(tǒng)恢復(fù)方式進行恢復(fù),用戶可以根據(jù)實際需求進行默認(rèn)恢復(fù)模式的調(diào)整。通過實施本發(fā)明可以有效降低用戶成本,提高可靠性。以30M~3G射頻接收機為例,單通道成本約為3萬元,單通道采集卡成本約為0.3萬,如果采用多通道頻譜檢測方案,當(dāng)要捕獲1000跳/s(175MHz帶寬)的跳頻信號時,使用9個20MHz帶寬的通道并行工作來覆蓋175MHz的帶寬,至少需要3*9+0.3*9=29.7萬元;而如果本發(fā)明所提供的單通道頻譜監(jiān)測設(shè)備,則僅需3.3萬元即可實現(xiàn)捕獲1000跳/s(175MHz帶寬)的跳頻,共節(jié)約成本而3*8+0.3*8=26.4萬元。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
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