无线电监测与测向定位 第5章
无线电与测向课程设计
无线电与测向课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解无线电传播的基本原理,掌握无线电波的传播特性及其影响因素。
2. 使学生掌握测向技术的基本原理,了解无线电测向在实际应用中的作用。
3. 帮助学生了解无线电频谱资源管理的重要性,认识无线电频率的划分和使用规定。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行无线电测向实验操作,提高动手实践能力。
2. 培养学生分析和解决无线电测向过程中遇到问题的能力,提高问题解决技巧。
3. 培养学生运用无线电测向技术进行户外探险和定位的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对无线电与测向技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生尊重科学、严谨求实的态度,树立正确的价值观。
3. 增强学生的团队协作意识,培养合作精神,提高沟通能力。
课程性质:本课程属于科学实践活动课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生为初中生,具有较强的求知欲和动手能力,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实践操作能力的培养,提高学生的综合素养。
通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际中,达到学以致用的目的。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 无线电传播基本原理:包括电磁波的产生、传播特性、反射与折射现象,以及无线电频率的划分和使用规定。
教材章节:第一章 无线电传播基础2. 测向技术原理:介绍测向技术的基本原理,如相位比较法、时间差法等,以及测向天线和测向仪器的使用。
教材章节:第二章 测向技术3. 无线电测向实践操作:组织学生进行户外测向实验,学习测向仪器的操作方法,提高动手实践能力。
教材章节:第三章 测向实践4. 无线电频谱管理:介绍无线电频谱资源管理的重要性,了解我国无线电频率使用规定及管理措施。
教材章节:第四章 无线电频谱管理5. 实际应用案例分析:分析无线电测向技术在户外探险、定位等领域的应用案例,提高学生的问题解决能力。
无线电仪器定位
第五章无线电仪器定位第一节无线电测向定位(Radio direction finder,DF)SOLAS公约规定,1600总吨以上的国际海域航行船舶,必须安装无线电测向仪,测量遇险船舶发射的SOS求救信号的传播方向,进行搜索救助。
一、无线电测向原理1.无线电信标1)定义:设在海岸或岬角上专门供无线电测向用的无线电信号发射台,可用于船舶的导航等,航用海图上标注其位置和符号。
2)分类:(1)全向无线电信标(non directional radio beacon)代号RC,全方向发射信号。
有效作用范围内,不论在其哪一方向,均可接收到其信号。
主要用于定位(2)定向无线电信标(directional radio beacon)代号为RD,一个或几个固定方向发射。
只能在其信号的有效作用范围内和有效作用的方向区域内,才能接收到其发射的信号。
主要用于船舶进出港口导航。
英版海图上用虚线表示其发射信号的方向。
3)无线电信标的特点名称、地理位置、作用距离、工作频率、音周、工作种类、信号发射、工作时间等资料,从中版《航标表》或英版《无线电信号表》(The Admiralty List of Radio Signals)第二卷中查得。
名称一般用所在地的地名命名。
信号为莫尔斯码发射和长音发射,莫尔斯码用于识别信标,长音用于测向。
发射频率为中频,一般为255KHz~525KHz,常用频率291.5KHz~318.5KHz。
船舶遇险发送SOS信号的电台频率为500KHz,高频电话频率为2182KHz。
采用垂直天线发射垂直极化波,分为等幅波(A1)和音频调幅波(A2)。
音频调幅波用于识别信标,等幅波用于测向。
信号沿地球表面传播到测向仪接收天线(地波信号),一般传播距离只有约100n mile。
2.无线电测向原理1)无线电测向仪天线及其特性(1)垂直天线的方向性垂直天线和无线电信标距离固定,垂直天线上产生的感应动势V 1的有效值均相等:V 1=V 0。
无线电监测测向与定位技术探讨
High & New Technology︱36︱2017年2期无线电监测测向与定位技术探讨邓力仁曲靖市无线电监测站,云南 曲靖 655000摘要:无线电技术的广泛应用,为我们生活的改变带来了无限可能,如今,我们日常生活中随处可见无线电业务。
无线电技术的发展也得到了国家的重点关注,在无线电技术的研究过程中投入更大。
近年来,无线电业务的涉及范围更广,本文对无线电监测测向定位技术进行分析和探讨,旨在深化无线电技术的发展。
关键词:无线电技术;无线电监测;测向与定位中图分类号:TN014 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)02-0036-02引言随着无线电技术的应用越来越广泛,无线电监测网络也已经基本形成,监测网络的规模一般都比较大,成本较高,因此大型的监测网络数量有限。
随着无线电频谱使用率的提升,无线电监测任务不断增加,原始的大型监测站作用范围有限,而且由于城市的电磁环境复杂,一些小功率的无线电设备不断出现,在一些局域环境中会对无线电通信业务产生干扰,大型监测站对于这些小型的无线电设备的信号监测难度较大。
由于大型无线电监测站的覆盖有限,如果所有的监测任务都只能依靠大型监测站,则不能达到良好的监测效果,会使得大型监测站的性价比降低,监测设备出现浪费,得不到充分有效的利用。
因此,必须要加强对传统的无线电监测技术的拓展,无线电监测测向与定位技术的运用,正好可以解决相关问题,该技术涵盖范围较广,包括实时监测、测向定位、分析判断等多个功能,这种技术在民用无线电设备监测、工业电磁环境监测以及军队特种监测中都有所应用。
由此可见,发展无线电监测测向与定位技术也有十分广阔的前景。
1 无线电监测与测向定位技术的现状以及存在的问题1.1无线电监测与测向定位技术的现状从本世纪初我国才开始进行无线电监测设施建设,其研发时间相对于发达国家而言晚了很多,但我国对无线电监测研究的重视程度很高,各级无线电部门都按照国家的规划方案开展实时监测工作,并且对国内外的先进技术和发展经验进行引进与推广,在国家的各方面支持下,如今已经取得了较快的发展,也取得了较大成就。
无线电监测与测向定位(张洪顺)(王磊)1-4章 (3)
第3章 无线电监测信号的特征分析
3.2 模拟无线电信号特征分析
3.2.1 AM信号特征
1. AM信号的波形特征
设基带调制信号为X(t),载频信号为
(3-1)
Sc(t)=Ac·cos(wct+j0)
用AM信号的数学表达式可以写为
第3章 无线电监测信号的特征分析
基于上述原因,目前尚未见到从射频信号提取信号技术特 征在实际监测接收设备上的应用。但是,随着器件水平的提高 和信号处理技术的发展进步,从射频信号提取信号特征,预计 很快会在无线电监测中得到应用。
随着无线电监测技术的不断发展,尤其计算机技术和数字 信号处理技术在无线电监测中的广泛应用,使得对信号技术特 征监测的内容越来越广泛而深入,对信号处理识别的实时性越 来越强,精度越来越高。 本章和第4章主要是围绕无线电监测 信号技术特征的内容进行讨论的。
第3章 无线电监测信号的特征分析
信号的细微特征,能够做到对个体信号特征的识别,甚至对发 射台和发信人个体特征的识别,这样,就可以在更高程度上对 信号进行更为细致的识别分类。
对无线电信号的细微特征,目前尚缺乏系统深入的研究。 对于无线电信号细微特征的确切含义、具体内容、 分析方法 以及特征参数的提取测量方法等一系列问题,都有待于做更深 入的分析研究。
第3章 无线电监测信号的特征分析
射频输出口输出的是射频信号。接收机的射频电路带宽比 较宽,且为线性电路,与中频信号比较,射频信号保留已调信 号的特征更为完善。这是因为,中频信号经过了非线性变换和 窄带滤波,会使已调信号失去一部分固有特征,尤其信号的细 微特征。因此,从理论上讲,从射频信号中提取已调信号的技 术特征和进行参数测量是最佳的,但是实际实现的技术难度很 大,主要表现在:
精品课件-无线电监测与测向定位-第3章
3.1 概述 3.2 模拟无线电信号特征分析 3.3 数字信号特征分析 3.4 多路复用和特殊无线电信号特征分析
第3章 无线电监测信号的特征分析
3.1 概 述 3.1.1 无线电信号特征的分类
对无线电信号的特征,目前尚没有统一、严格的分类。下 面按照长期以来人们对无线电信号特征的习惯分类加以介绍。
第3章 无线电监测信号的特征分析
在采用频率合成器产生所需载频的情况下,一部电台通常 用一个晶体振荡器作为标准频率源,当电台在不同工作频率上 工作时,载频的相对频率偏差(Δf/f)是不变的,而绝对频率 偏差随工作频率而改变。对于不同的电台,由于采用的不是同 一个晶体振荡器,因此,相对频率偏差和绝对频率偏差都是不 同的。从理论上讲,只要能对信号载频作足够精确的测量,根 据频率偏差的大小,是可以作为个体信号识别依据的。当然, 对信号载频进行精确测量,在技术实现上较为困难。
第3章 无线电监测信号的特征分析
侦察或监测接收到的无线电信号都是经过调制的已调信号, 不同的调制信号具有不同的调制特征,描述不同调制信号特征 的技术参数主要有:
· AM信号的调幅度; · FM信号的调频指数; · 数字信号的码元速率(或信息速率)和码元宽度; · FSK信号的频移间隔; · DS信号的扩频码长度; · FH信号的跳频频率集和跳速; · 多路复用信号的复用路数。
1. 信号的内部特征与外部特征 信号的内部特征通常指无线电信号所包含的信息内容。除 信息内容以外,无线电信号所具有的其他所有特征统称为信号 的外部特征。所以,内部特征和外部特征是完整反映无线电信 号特征的两个方面。
第3章 无线电监测信号的特征分析
2. 通联特征与技术特征 无线电信号的外部特征主要表现为通联特征和技术特征。 通联特征主要反映无线电通信联络的特点,主要包括通信诸元、 联络情况和联络关系、电报作业特点、手法音响特点等内容。 通信诸元是指由频率、呼号、通信术语和通联时间构成的通信 联络的几项重要元素,是监听敌方无线电信号的基本元素。联 络情况和联络关系是指联络次数(频繁程度)、通信网络组成等 方面的内容。电报作业特点是指电报的种类、电报结构等内容。 手法音响特点是指信号的音响情况以及人工莫尔斯电报的 手法特点。通联特征是靠耳听侦察以及在此基础上的分析判断 得到的。
如何利用无线电测向技术进行方位测量和导航定位
如何利用无线电测向技术进行方位测量和导航定位无线电测向技术在方位测量和导航定位领域发挥着重要的作用。
它是一种利用无线电信号的传播特性来确定物体位置和方向的技术手段。
本文将从无线电测向技术的原理、应用领域和未来发展方向等角度来论述如何利用无线电测向技术进行方位测量和导航定位。
首先,我们要了解无线电测向技术的原理。
这种技术利用无线电信号的传播特性,通过对信号到达接收器的时间、信号强度或相位等参数的测量来确定信号源的位置和方向。
无线电测向技术有许多不同的实现方式,如信号强度测量、相位差测量和多普勒频移测量等。
其中,信号强度测量是最常用的一种方法,通过比较信号在不同接收器上的接收强度来确定信号源的位置。
相位差测量则利用信号在不同接收器间的相位差来确定信号源的方向。
多普勒频移测量则是通过测量信号源引起的频率变化来确定信号源的运动方向和速度。
其次,无线电测向技术在方位测量和导航定位领域有着广泛的应用。
在方位测量方面,无线电测向技术可以用于定位无线电干扰源,如无线电通信设备、无线电干扰器等,帮助监测和防范无线电干扰。
在导航定位方面,无线电测向技术可以用于定位和导航系统的建设和维护,如航空导航、水下定位、车辆定位等。
此外,无线电测向技术还可以用于搜寻失踪人员、追踪目标物体等应用场景。
在实际应用中,无线电测向技术还面临着一些挑战和限制。
一是信号传播的时延效应和多路径效应会影响定位和导航的准确性。
二是目标物体的电磁特性和环境的影响也会对测向结果产生干扰。
三是目前的测向设备和算法还存在一定的局限性,需要不断提升和改进。
随着科技的进步和无线通信技术的发展,无线电测向技术在方位测量和导航定位领域的应用将会越来越广泛。
未来,随着物联网、5G通信等技术的普及,无线电测向技术将更加精准和可靠。
同时,无线电测向技术也可以与其他定位技术相结合,如GPS、惯性导航等,提高定位和导航的稳定性和精度。
总的来说,无线电测向技术是一种重要的方位测量和导航定位技术,具有广泛的应用前景。
无线电监测与测向定位(张洪顺)(王磊)5-10章 (5)
第9章 卫星定位原理
GPS卫星的核心部件是高精度的时钟、导航电文存储器、 双频发射和接收机以及微处理机。而对于GPS定位成功的关键 在于高稳定度的频率标准。这种高稳定度的频率标准由高度精 确的时钟提供。由于10-9 s的时间误差将会引起30 cm的站星 距离误差,因此,每颗 GPS工作卫星一般安设两台铷原子钟和 两台铯原子钟,并计划未来采用更稳定的氢原子 钟 (其频率稳定度优于10-14)。 虽然GPS卫星发送几种不同频 率的信号,但是它们均源自一个标准信号(其频率为10.23 GHz),所以只需启用一台原子钟,其余作为备用。卫星钟由地 面站检验其钟差、钟速连同其他信息由地面站注入卫星后,再 转发给用户设备。
第9章 卫星定位原理
在GPS系统中,GPS卫星的作用如下: (1) 用L波段的两个无线载波(19 cm和24 cm波)向广大用 户连续不断地发送导航定位信号。每个载波用导航信息D(t)和 伪随机码(PRN)测距信号进行双相调制。用于捕获信号及粗略 定位的伪随机码叫做C/A码(又叫粗码),精密测距码(用于精密 定位)叫做P码。由导航电文可以知道该卫星当前的位置和卫星 的工作情况。 (2) 在卫星飞越注入站上空时,接收由地面注入站用S波 段(10 cm波段)发送到卫星的导航电文和其他有关信息,并通 过GPS信号电路适时地发送给广大用户。 (3) 接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令, 适时地改正运行偏差或启用备用时钟等。
第9章 卫星定位原理
卫星三角测量很快就被其他卫星定位技术所取代,使卫星定位 技术从仅仅把卫星作为空间观测目标的低级阶段,发展到了把 卫星作为动态已知点的高级阶段。
2. GPS全球定位系统的建立 1973年12月,美国国防部批准其陆海空三军联合研制新的 卫星导航系统NAVSTAR/GPS。 NAVSTAR/GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的缩写,其意为“卫星测时测距导航/全球定位系统”, 简称GPS系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统, 具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连 续性以及实时性的导航、定位和定时功能, 能为各类用户提 供精密的三维坐标、速度和时间。自1974年以
无线电监测与测向定位 第6章
所示,则电波到达垂直边AA'比到达垂直边BB'多走了波程差 r,由该波程差引起的相位差为
(6-1)
图 6-2 方框形环天线接收来波信号示意图
由此可见,垂直边AA'边接收的感应电势比BB'边接收的
感应电势在相位上滞后了j。设接收点的信号场强为E,信 号频率为w,则
在d/l小于0.5的条件下,天线的最大接收方向仍然为 q=0°和q=180°方向,此时环天线的有效高度为
在d/l大于0.5小于1的条件下,天线的最大接收方向为
满足
即对应
的
来波方位, 此时环天线的有效高度为
根据式(6-9)的结论,环天线的有效高度he正比于匝数N
和面积S,反比于波长l。对此可以从物理意义上来进行如
在长期实际使用过程中人们逐渐发现了普通单环天线所 存在的“三大效应”及其带来的副作用,为此国内外从事无 线电测向工程技术研究和生产的科技工作者们经过长期探索, 设计出了其他一些以普通单环天线为基础的测向天线。目前 普通的单环天线在实际无线电测向中已经很少使用,但由于 它是其他同类天线的基础,因此下面仍然用一定的篇幅对其 各种特性进行较为详细的分析。
6.1.1 单环天线的方向特性 为简化问题起见,我们先对方框形环天线进行分析,且
假设满足如下条件: (1) 接收电波为垂直极化地波; (2) 目标电台与测向天线之间的距离满足远场条件。 根据上面的假设条件,对于图6-2(a)所示的天线,其水
平边A'B'和AB在垂直电场作用下无感应电势产生;而垂直边 AA'和BB'在垂直交变电场的作用下将产生振幅相等的感应电
下定性分析:由于我们近似认为多匝环天线输出的感应电势 是各单匝天线输出感应电势之串联,所以感应电势的幅度随 N的增大而增大;若天线垂直边h越长,则单个垂直边感应 电势越大,因而环天线输出电势的幅度也越大;若天线的水 平边d越长,则由此引起的波程差越大,该波程差所引起的 相位差也越大(但小于p),因而环天线输出电势的幅度也越 大;由于环天线输出电势的幅度分别与h和d成正比,因而与 S=hd成正比。
无线电监测测向与定位技术研究
无线电监测测向与定位技术研究
刘文涛
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2024(14)9
【摘要】随着无线通信技术的迅速发展,无线电监测测向与定位技术在军事、民用和科研领域的重要性日益凸显。
文章旨在探讨无线电监测测向技术与定位技术的原理、方法及其在现代通信中的应用。
通过对方向性天线测向、时间差定位(TDOA)、信号到达角(AOA)和信号到达时间(TOA)等技术的分析,结合定位原理与方法,包括
三角测量法、多普勒定位和卫星定位系统(如GPS),进一步讨论了定位系统的组成
和影响定位精度的因素。
【总页数】4页(P32-35)
【作者】刘文涛
【作者单位】甘肃省无线电监测站
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.无线电监测中多站测向交叉定位精度分析
2.无线电监测与测向定位技术研究
3.无线电监测与测向定位技术探究
4.无线电监测测向与定位技术研究
5.六通道无线电
监测与测向定位系统的设计与实现
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无线电监测与测向定位第2章无线电监测接收体制
第2章 无线电监测接收体制
(5) 频率分辨率(或称频率分辨能力)。它是指全景显示 搜索接收机能够分辨出来的两个频率相邻信号之间的最小频 率间隔。
第2章 无线电监测接收体制
(3) 信号技术参数的显示、存储和标记:在显示器上一 般可以显示出信号的频率和相对幅度,必要时将这些参数进 行存储记录,以备以后调出显示。另外,为了将重点信号频 率区分出来,往往在重点频率上加标记符号(如用符号“+” 或“!”)以示区别。
由于全景显示搜索接收机不能对截获的信号进行精确的 参数测量和分析识别,因此,在实际应用中都是与监测监听 分析接收机结合使用,前者实现对信号的搜索截获,由后者 实现对信号的技术参数测量和分析识别。
(6) 动态范围。它是指全景显示搜索接收机正常工作条 件下,输入信号幅度的最大变化范围,通常用分贝表示,即
动态范围=20lg Esmax (dB) Es min
目前实际应用的常规全景显示搜索接收机都采用的是超 外差体制。
第2章 无线电监测接收体制 2.1.1 全景显示搜索接收机的工作原理
首先以图2-1说明在全景显示搜索接收机中实现频率搜 索和全景显示的原理。
图 2-1 频率搜索全景显示原理框图
第2章 无线电监测接收体制
图2-1为一次变频超外差接收机,混频器取差频,即 fi=fL-fs。本振采用VCO,锯齿波产生器输出的锯齿波电压 作为VCO的控制电压。锯齿波电压又通过调谐控制电路, 对预选器电路和射频放大器回路进行调谐,使回路中心频率
第2章 无线电监测接收体制
第2章 无线电监测接收体制
无线电监测与测向定位(张洪顺)(王磊)1-4章 (4)
目前,无线电监测接收机对无线电信号的解调,一般都采 用通信接收机中采用的传统解调方法。利用数字信号处理技术 实现对无线电信号的解调,人们已经做了不少研究工作,并且 取得了一定进展。这种解调方法硬件电路简单,对信号解调的 适应性强,预计在新一代无线电监测接收设备中将会得到越来 越多的实际应用。
第4章 无线电监测信号的处理与识别
第4章 无线电监测信号的处理与识别
3. 信号的显示 对信号的显示方式有模拟显示和数字化显示两种。显示的 内容主要有信号的波形、频谱和信号的技术参数。信号的波形 和频谱都采用显示器进行显示;信号的技术参数,有的用显示 器显示,也有的用数码管显示或液晶显示。 对于信号的显示,后面将专门进行讨论。 4. 信号技术参数的测量 测量无线电信号的技术参数是无线电监测的一项重要内容, 它涉及的内容较多,将在后面专门进行讨论。
第4章 无线电监测信号的处理与识别
4.2 无线电监测信号的显示 4.2.1 信号的模拟显示
信号的模拟显示是指中频信号不经过数字化处理,直接显 示中频信号的波形或经过显示电路处理后显示信号的中频频谱。
无线电监测与测向定位(张洪顺)(王磊)5-10章 (3)
第7章 测向原理 图 7-7 人工听觉小音点测向原理框图
第7章 测向原理
7.2.1 听觉小音点测向 听觉小音点测向设备根据其所采用的天线结构形式不同可
分为三类:单环天线体制的听觉小音点测向机、间隔双环天线 体制的听觉小音点测向机和角度计天线体制的听觉小音点测向 机。
在近距离测向场合下,通常采用单环加中央垂直天线这种 复合结构的听觉小音点测向机,如图7-8所示。这种测向机的 环天线可以手动绕中心轴线自由旋转,在环天线的旋转过程中, 方位读盘的指针与之同轴旋转,当环天线平面的法线方向处于 正北方位时,方位读盘的指针指在0°位置,若测向信道接收 机的工作频率和工作状态(通带选择、解调方式AGC控制方式及 天线衰减等)已设置好,则只要环天线平
第7章 测向原理 图 7-2 最小信号法测向示意图
第7章 测向原理
2. 最大信号法测向 最大信号法测向要求天线具有尖锐的方向特性,测向时旋 转天线,当测向机的输出端出现最大信号值时,说明天线极坐 标方向图主瓣的径向中心轴指向来波方位,根据此时天线主瓣 的指向就可以确定目标信号的来波方位值,如图7-3所示。由 于示向度值是在天线接收信号为最大值时获取的,因而它具有 对微弱信号的测向能力,但测向精度较低是它的主要缺点。因 为天线极坐标方向图在最大值附近变化缓慢,所以只有当天线 旋转较大的角度(半功率点波束宽度的10% ~25%)时才能测出其输出电压的明显变化。
第7章 测向原理
近期的测向设备普遍地采用半自动测向工作方式,测向过 程中有些工作如旋转天线、测向信道接收机工作状态的调整、 信道的预置、方位测定过程中的大部分辅助工作及示向度数据 获取与处理工作都是自动完成的。随着现代数字信号处理技术 和计算机技术的发展与普及应用,测向设备自动完成的工作越 来越多,设备的自动化程度越来越高。但是在某些复杂环境下, 如信号非常密集、存在较强的干扰、信号结构非常复杂或信号 质量非常差等,测向设备工作状态的设置与控制过程、示向度 数据读取过程、示向度数据可信度评估过程及示向度数据的某 些处理过程仍然需要操作员人工辅助来完成。
浅谈无线电监测与测向定位技术
浅谈无线电监测与测向定位技术摘要:无线电监测和测向定位技术包括分析判断,测向定位,实施监测等内容,尤其在部队特殊监测,电磁环境监测和民用常规监测中都得到了广泛的应用。
近年来,随着我国经济建设的飞速发展,无线电通信技术也取得了很大的进步,为避免无线电资源遭到不合理的利用,有必要加强无线电的监测管理工作,研究无线电监测与测向定位技术具有重要的意义。
文章主要对无线电监测与测向定位技术分析探究,可供同行借鉴。
关键词:无线电;监测;测向定位前言随着当前无线电业务的创新发展,台站数量越来越多,导致无线电的干扰问题频发,无线电的监测任务也日趋繁重,无线电的频谱资源也越来越有限化,增加了电磁环境复杂性。
因此,加强无线电监测与测向定位管理,有利于空中电波秩序的管理与维护。
无线电监测与测向定位技术的运用范围广,涵盖实施监测、测向定位、分析判断等多个方面,无论是民用常规监测、工业电磁环境监测还是军用特种监测上都会运用。
一、无线电测向概述1.1无线电测向方法的基本原理无线电测向有幅度比较式测向、沃特森-瓦特测向、干涉仪测向等几种方式。
无线电测向主要是为了对无线电波辐射源的方向进行测量。
利用波的特性,通过场强检测电路来测得场强的强弱。
在具体的测向过程中,天线体系的天线元之间的距离受到限制,因此,可以将电波辐射场中的天线元接收到电场强度看作是等值,只是存在相位上的差别。
因此,在测向的过程中,方位信息就被包含各个相位中。
在不同的天线体系上,会产生一定的感应电动势力。
因此,可以对目标电台方位信息进行不同的处理。
1.2测向技术1.2.1比幅测向法比幅测向法中应用最广泛的是沃特森-瓦特体制,测向时采用计算得出结果或得出反正切值。
该体制的优点是对波道干扰不敏感、测向速度快,易于实现,属于幅度比较式测向方法中的一种,但是该体制测向精度和测向灵敏度低,抗波前失真的能力弱。
因为沃特森-瓦特测向体制所使用的天线阵列是小基础的天线,尺寸较小,所以特别适合手持、车载式的小型测向设备上使用。
无线电监测与测向定位 第1章
1.1 无线电监测的基本概念 1.2 无线电监测设备 1.3 监测接收机中的内部噪声与噪声系数
1.1 无线电监测的基本概念
1.1.1 无线电监测的含义和任务 无线电监测是指探测、搜索、截获无线电管理地域内的
无线电信号,并对该无线电信号进行分析、识别、监视以及 获取其技术参数、工作特征和辐射源位置等技术信息的活动。 它是有效实施电磁频谱管理的重要手段,也是电磁频谱管理 的重要分支。
上述三个条件是对一般情况而言的,实际监测中,对于 不同的通信体制以及不同类型的信号要区别对待。对于短波 和超短波常规无线电信号的监测,由于这两个频段的电台一 般都采用弱方向性或无方向性天线,监测设备一般也都采用 弱方向性或无方向性天线,因此,一般只进行频率搜索,而 不进行方位搜索。对于接力通信、卫星通信、对流层散射通 信和雷达信号的监测,由于这四种通信体制都采用强方向性 天线,因此要求监测设备不仅具有频率搜索功能,也必须具 有方位搜索功能。总之,截获不同类型的无线电信号,需要 满足的条件往往是不同的。
4. 有助于频谱资源管理方针政策的贯彻执行 如果适时地将频谱使用情况和需求变化趋势通知频谱规 划者,正常的频谱管理就能满意进行。通过长期频谱监测并 把监测的数据进行记录,然后进行统计分析、评估,可有效 地利用频谱资源。 5. 获取频谱利用(占用度)数据 频谱利用数据可以识别一个频段中尚未使用的信道或防 止给繁重使用信道增加任务。当频谱管理记录中没有指配的 信道上出现用户或虽已指配频率却没被使用时,它可以用来 提醒进行调查。当现有频段太拥挤时,可以用这些资料来划 分额外的频段。
2. 无线电监测的分类 按工作频段划分,有长波监测、中波监测、短波监测、 超短波监测、微波监测等。凡是军用无线电工作的频段,也 是开展无线电监测的频段。在很长的时间内,无线电监测主 要是在短波和超短波频段展开的,到目前为止,这两个频段 仍然是无线电监测的主要频段。随着微波频段军用通信的日 益增多,微波监测在无线电监测中的地位也日益重要。 按信号体制划分,有对单边带通信的监测、对接力通信 的监测、对卫星通信的监测、对跳频通信的监测、对直接序 列扩频通信的监测、对雷达信号的监测、对无线电控制信号 的监测等。 按无线电监测的技术参数划分,通常分为无线电技术监 测和无线电方位监测。
论文范文:国内外空中无线电定位跟踪测向原理与方法
论文范文:国内外空中无线电定位跟踪测向原理与方法第一章绪论1.1研究的背景与意义1.1.1研究背景无线电频谱资源不仅关系到“信息时代”经济的发展,民生的改善,同时影响国家主权、国家安全和国防建设。
无线电频谱是一种稀缺的特殊资源,具有资源的有限性、复用性、非消耗性、易污染性和传播的无国界性等特点,它归国家所有。
随着无线电业务的日益丰富,科学有效地管理好无线频谱资源,不仅对保障各种无线业务的应用和发展有积极意义,更对国家、社会安全,人民群众正常的工作、生活秩序起着重要的保障作用。
随着第3代移动通信技术走向商用、Wi-n 和WiMAX等技术的日益成熟、宽带无线接入系统以及移动数字电视技术的广泛应用、各类无线电台站和无线电发射设备的数量急剧增加,也使得传统的无线电管理面临着更多的挑战。
日趋复杂的电磁环境也对无线电管理的各类手段提出了更高的要求,面对电磁环境测试、无线电频率监测、干扰查处、重大活动保障等日趋艰巨的各项监测任务,构筑适合区域广度和功能深度的无线电监管手段,已成为区域无线电管理的基本要求;而保证无线电管理的有效性和及时性,也成为政府部门监管导向能适应无线电业务变革的基本要求。
无线电定位技术的实际应用幵始于第一次世界大战初期,在军事领域中应用也越来越重要,如今广泛应用于导航、气象、测绘和天体研究等方面。
无线电定位可以为人类提供精确的导航、地理测量等信息,是现代社会生活的重要保障;在无线电监测任务中,查找干扰源位置,查处干扰源,是保护合法站点的有力保障。
在军事领域,无线电定位技术是电子战的一个重要研究领域和重要分支,在现代高技术条件下,天、地、海、空电磁波领域的多维一体化作战的战争中,该技术在电子战系统中占据着越来越重要的地位和作用。
它有助于发挥精确打击武器的作用,为最终摧毁对方提供强有力的保障;在部队执行任务时,监测部队用频被非法占用的频率,有利于保障部队的频率资源,以及查找敌方频率位置,有力打击敌方单位,是完成各项任务的有力保障。
无线电监测与测向定位 第3章
(4) 信号的来波方位,这是由无线电测向确定的。 (5) 电波的极化方式。在短波、超短波采用地面波和天 波传播的情况下,信道对电波的极化方式影响很大,在监测 接收无线电信号时,一般不考虑电波的极化问题。但对某些 微波通信信号而言,如微波接力通信信号,信道对电波的极 化影响较小,监测接收必须考虑电波的极化问题。为此,需 要测量电波的极化方式。
侦察或监测接收到的无线电信号都是经过调制的已调信 号,不同的调制信号具有不同的调制特征,描述不同调制信 号特征的技术参数主要有:
·AM信号的调幅度; ·FM信号的调频指数; ·数字信号的码元速率(或信息速率)和码元宽度; ·FSK信号的频移间隔; ·DS信号的扩频码长度; ·FH信号的跳频频率集和跳速; ·多路复用信号的复用路数。
上述技术参数都是可以直接测量的。根据直接测量的技 术参数,又可以推断出被监测无线电系统的某些技术参数和 技术特征。例如:根据信号的来波方位,可以利用测向定位 确定发射台的地理位置;根据信号相对电平和发射台的地理 位置,可以估算出发射台的发射功率;根据信号带宽可以估 计出被监方接收机的系统带宽;根据信号的波形和频谱结构 可以判断信号的调制方式;等等。
技术特征是指无线电信号在技术方面反映出来的特点, 主要是用信号的波形、频谱和技术参数来表征的,技术参数 有信号的频率、电平、带宽、调制指数、跳频信号的跳速、 数字信号的码元速率以及电台的位置参数等。信号的技术参 数需要通过测量才能得到。通过对信号技术参数的分析、判 断,可以得到信号种类、通信体制、网络组成等方面的信息。
《无线电测向》ppt课件
三·熟习测向机的性能
1.收测电台信号:每一部隐蔽电台〔或称信 号源〕均有本人的编号和呼号,并且有延续 自动拍发等幅电报的功能。
2.熟习测向机的方向特征
测向机的方向特征包括两个内容: 〔1〕测向机在某一地点实践具备双向和单项
性能。如指向有无误差;双向的两个小音面 能否一样,或是有一个较为明晰和准确;单 向能否明显易区分等等。根据这些性能,来 确定测定电台方向线的根本方法。
〔2〕距电台不同间隔上测向机的方向特征, 并确定此时直立天线应拉出多长单向较好等。 由于短间隔测向隐蔽电台设小点标或不设点 标,隐蔽难度较高,对极近处的方向领会也 是有实践意义的。
在竞赛方法上,短间隔测向还有两大 艰苦的变动
一是隐蔽电台的发信方式,又在同一频率上 循环发信改为在不同频率上延续发信。
二是运发动在找台频率上,由自选台序改为 指定台序,其目的是为了减小测向竞赛中作 弊的能够性。
第二节 运用和掌握测向机
一·测向机各按钮开关的功能 1。频率按钮:用来寻觅需求收测电台的信
找出小音点获得电台所在直线,然后按下单 向开关并转动测向机90°,在此位置上,反 复迅速的旋转测向机180°,比较声音大小声 音大时,即为泰方向。
二。方向跟踪
沿着测向机只是的电台方向,边跑边测,直接接近 并找到电台的方法叫方向跟踪。由于80米波段测向 机双向小音点方向线明晰准确,因此跟踪时多运用 此方向线。
3..熟习测向机的音量特征
粗略掌握不同间隔时的音量情况,可以 估计电台间隔,对选择行进道路,迅速接近 电台是有协助的。假设能掌握数米内的音量 及音量的变化特点,对确定接近电台位置具 有更为实践的意义。
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1) 测向天线 测向天线通常包括定向天线单元和天线信号前置预处理 单元两个部分。 定向天线单元可以是单元定向天线,也可以是多元阵列 全向或定向天线。天线接收来波信号,并使得信号的幅度或 相邻天线元接收信号的相位差中含有来波的方位信息。 天线信号前置预处理单元对定向天线单元中各天线元输 出的射频信号进行预处理,预处理方式视测向方法的不同而 不同,但归结到一点,都是保证定向天线单元输出的电压与 来波方位或空间角度之间有稳定且确定的幅度或相位关系。 一般来说,定向天线单元是通过天线信号前置预处理单元实 现各天线元所接收电势的矢量相加或比相,由此形成其幅度
5.1.2 测向设备的组成与分类 1. 测向设备的组成 现代无线电测向技术的物理实现应该包含定向天线对目
标来波信号的接收、测向信道对定向天线接收信号的变换处 理以及测向终端对来波方位信息的提取与显示这三个环节, 因此现代无线电测向设备由测向天线、测向信道接收机和测 向终端处理机三大部分组成,如图5-2所示。
监控单元对测向天线、测向信道接收机、方位信息处理 与显示单元等各部分的工作状态进行监视与控制。
2. 测向设备的分类 测向设备的分类方法主要有如下几种。 1) 根据测向原理进行分类 原则上说,目标信号的来波方位信息不是寄载在定向天 线接收信号的振幅上就是寄载在其相位上,从这个意义上来 分,测向设备可以分为振幅法测向和相位法测向两大类。振 幅法测向是从定向天线接收信号的振幅上提取来波方位信息 的测向方法,而相位法测向一般来说是从相邻天线元接收信 号的相位差中提取来波方位信息的测向方法。 如果再进一步细分,振幅法测向还可以分为最小信号法 测向、最大信号法测向、振幅比较法测向(Watson-Watt法测 向);相位法测向还可以分为干涉仪法测向、多普勒法测向、 时差法测向等。
出的模拟信号首先由A/D变换成数字信号,随后高速DSP根 据采用的测向方法对A/D采样数据进行变换处理,提取其来 波方位信息。这一过程在目标信号的持续时间内快速重复进 行,主处理机的CPU根据信号质量和场地环境等具体情况, 对高速DSP各次测得的来波方位数据进行统计分析、误差校 正、信号质量评估等综合处理,处理结果采用数字极坐标或 统计直方图或数字示向度等形式显示输出。
是目标辐射源准确的来波方向,是没有考虑误差的精确描述。
值得注意的是,测向天线相对来波信号的方位与目标电 台的真实方位从严格意义上来说有差别,主要表现在方位角 的定义中没有考虑电波传播过程中的非理想状态,它将引起 来波信号方向后延伸线与目标辐射源到测向机天线之间连线 的差别。但我们在实际工作中所说的方位角通常是指目标辐 射源到测向天线之间的连线与地理正北方向(地球子午线正 北方向)按顺时针所形成的夹角。
f与目标辐射源真实方位值q之间的差别将客观存在,或者
说测向误差总是客观存在的。
测向误差通常用Df来表征,即Df=q-f,用它衡量目标 辐射源真实方位值q与测向设备对该目标电台来波信号进行 测向所得到的示向度值f之间的偏差。
q 、f、Df三者的定义和彼此之间的关系如图5-1所示。
图 5-1 q、f、Df三者的定义和彼此关系
第5章 无线电测向概述
5.1 无线电测向的基本概念 5.2 测向设备的主要性能指标
5.1 无线电测向的基本概念
5.1.1 无线电测向的含义 无线电测向是利用无线电测向设备确定正在工作的无线
电发射台(辐射源)方位的过程。利用无线电测向可以确定辐 射源的位置,简称定位。无线电测向与定位是无线电监测的 重要内容,是对无线电信号进行分选、识别的重要依据。
被测辐射源的方向通常用方位角表示,它是通过观测点 (测向站所在位置)的子午线正北方向与被测辐射源到观测点 连线按顺时针所形成的夹角,方位角的角度范围为0°~ 360°。
通常以测向天线所在位置作为观测参考点,在水平面 0°~360°范围内考察目标辐射源来波信号的方向,称为来
波信号的水平方位角,通常用符号q来表示。方位角描述的
或相位特性。 在现代测向设备中,天线信号前置预处理单元除实现上
述功能外,还包含了一些新的内容,如天线控制、自动匹配、 宽带低噪声放大等。
2) 测向信道接收机 测向信道接收机用于对测向天线输出信号进行选择、放 大、变换等,使之适应后面测向终端处理机对信号的接口要 求。根据测向方法的不同和特殊的需要,测向信道接收机可 选择单信道、双信道或多信道接收机。通常双信道和多信道 接收机采用共用本振的方式,以确保多信道之间相位特性的 一致性。
3) 测向终端处理机 早期的测向终端处理只是采用人工辅助的方式完成方位 数据的获取,它是由“监听耳机”与“方位读盘”或“模拟 显示器”来完成的。测向信道接收机输出的信号送到监听耳 机或阴极射线管的偏转板,再由人耳听辨或观察荧光屏的显 示亮线来确定来波方位。 现代测向终端处理机包括方位信息处理与显示单元及监 控单元两个部分,它通常包含A/D转换、高速DSP及采用 LCD或EL或CRT显示的一台工业(或军用)计算机。 方位信息处理与显示单元将测向信道接收机输出信号中 所包含的来波方位信息提取出来,并进行分析处理,最后按 指定的格式和方式显示出来。一般来说,测向信道接收机输
测向设备对某一目标电台的来波信号进行测向,所得到 的实际测量值(或所得到的目标方位读数)称为示向度,有时
也称方位线,通常用符号f来表示。若电波在理想的均匀媒
质中传输以及测向设备不存在测量误差,则示向度与方位角
相同,即f=q。实际测向过程中,电波在非理想均匀的媒质
中传输将引起波阵面畸变,使得波阵面的法线方向偏离目标 电台到测向天线之间的连线方向;测向设备的测量误差总是 不可避免地或大或小存在。因此测向设备所测得的示向度值