【摘 要】本章介紹了特殊用戶現(xiàn)有頻譜監(jiān)測裝備及其監(jiān)測能力，裝備組網(wǎng)監(jiān)測方法以及形成的監(jiān)測能力及不同監(jiān)測方式可獲取的數(shù)據(jù)，重點介紹電磁頻譜監(jiān)測裝備及其在具體任務(wù)組織中的運用方法，可形成的監(jiān)測能力和可以獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】電磁頻譜；監(jiān)測；數(shù)據(jù)獲取

1、電磁頻譜監(jiān)測概述

電磁頻譜監(jiān)測是指采用技術(shù)手段，對無線電信號頻譜特征參數(shù)和信號源方位進行測量。電磁頻譜監(jiān)測站所監(jiān)測的無線電信號的頻譜特性參數(shù)包括：頻率、頻率誤差、射頻電平、發(fā)射帶寬、背景噪聲、頻段/信道占用度，以及信號源方向位置等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是制定用頻計劃、排查干擾源、分析電磁態(tài)勢的重要依據(jù)。電磁頻譜管理網(wǎng)根據(jù)業(yè)務(wù)種類可分為頻譜監(jiān)測網(wǎng)和頻譜管控網(wǎng)。管控網(wǎng)絡(luò)主要傳輸臺站管理、頻譜籌劃、頻率指配等涉密性較高的數(shù)據(jù)資料。監(jiān)測網(wǎng)主要用于各級管控中心、各級監(jiān)測站之間監(jiān)測系統(tǒng)互聯(lián)，實施遠程聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，主要傳輸實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)測報告和監(jiān)測任務(wù)消息等內(nèi)容。

2、電磁頻譜監(jiān)測裝備及運用

2.1 電磁頻譜監(jiān)測裝備

2.1.1 固定監(jiān)測站。固定監(jiān)測站一般建在重點監(jiān)測區(qū)的中心位置，天線高度較高，覆蓋范圍較遠。固定監(jiān)測站主要配備有不同頻段的監(jiān)測天線和測向天線、雙通道測向接收機、頻譜分析儀、計算機、交換機、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備等，可以在它的覆蓋區(qū)域執(zhí)行監(jiān)測、測向任務(wù)。大型固定監(jiān)測站配置高檔設(shè)備，有頻譜監(jiān)測和測向能力；小型固定站采用無人值守方式，配置中檔設(shè)備，以頻譜監(jiān)測為主，無測向能力，系統(tǒng)運用相對簡單。小型固定監(jiān)測站由于設(shè)備成本低，可以大量布站，便于實現(xiàn)對多個區(qū)域的監(jiān)測。當(dāng)小型監(jiān)測站發(fā)現(xiàn)干擾后，由移動站或可搬移站執(zhí)行測向、定位任務(wù)。小型監(jiān)測站是大型固定監(jiān)測站的延伸和補充。

2.1.2 移動監(jiān)測車。頻管移動監(jiān)測主要采用移動頻譜監(jiān)測車，主要用于對無線電頻譜信號進行監(jiān)測和測向，充分依靠數(shù)據(jù)通信技術(shù)，對監(jiān)測、測向取得的信息數(shù)據(jù)進行準確、保密地處理傳輸，為無線電頻譜管理提供實時數(shù)據(jù)。除與固定監(jiān)測站配備相類似的硬件設(shè)備外，監(jiān)測車還加裝電子羅盤和GPS接收機，用于定位和示向度的修正。

2.1.3 可搬移監(jiān)測站?？砂嵋票O(jiān)測站通過車載的方法，將監(jiān)測設(shè)備拉到特定地點現(xiàn)場開設(shè)?？砂嵋票O(jiān)測站選用的硬件設(shè)備小巧、輕便，不固定在車體上，具有靈活選點、固定監(jiān)測的特點，可以在移動監(jiān)測站不能到達的地方（如山頂、建筑物房頂?shù)龋﹫?zhí)行監(jiān)測、測向任務(wù)。

2.1.4 手持式測向接收機。手持式測向接收機具有體積小、重量輕、靈敏度高、測向性能好的特點，使用于城市、山地、林地等不便于大型監(jiān)測設(shè)備展開的區(qū)域，可以根據(jù)信號強弱逐步接近信號源，達到查找信號方位的作用。

2.2 電磁環(huán)境監(jiān)測

2.2.1 監(jiān)測站站址選擇。監(jiān)測站站址應(yīng)具有良好的電波傳播條件和監(jiān)測覆蓋范圍，避開障礙物和大功率發(fā)射源，盡量保證信號不會因本地建筑物或地形的影響而失真。由于短波監(jiān)測站對干擾非常敏感，且短波傳播允許監(jiān)測站遠離發(fā)射機，因此站址應(yīng)選擇人為噪聲和無線電發(fā)射造成干擾最少的地點，如遠離城市的郊區(qū)。要求地面平坦，導(dǎo)電率相對較高，沒有礫石和裸露巖石。站址附近的架空電力線、工科醫(yī)設(shè)備、建筑物、大樹以及其他人造和天然地形地貌必須有一定的防護距離[1]。

此外，以天線的安裝地點為中心，短波頻段在半徑200m范圍內(nèi)，其坡度不能大于1：100，超過上述半徑以外的地方，坡度可隨著地面的延伸而變大，但仍需要避免地面有大的起伏變化。測向天線與任何障礙物頂部的連線與水平面的夾角不應(yīng)該超過2°。在離天線30m范圍內(nèi)，所有與測向天線相連的電纜應(yīng)該埋入地下至少1～2m深，在離天線30～250m的范圍內(nèi)，埋藏深度可以減少到0.5m。

2.2.2 組網(wǎng)監(jiān)測。電磁頻譜監(jiān)測網(wǎng)由控制中心和若干個監(jiān)測站構(gòu)成。監(jiān)測站包括固定監(jiān)測站、機動監(jiān)測站、便攜式監(jiān)測站，它們的配置主要考慮需要監(jiān)測的地域范圍。同時，監(jiān)測網(wǎng)還能用于測向、定位、處理用頻沖突，參與電磁頻譜管制。組網(wǎng)既可以通過既設(shè)網(wǎng)網(wǎng)管給每個站、每個席位及每個設(shè)備分配一個固定IP的方式實現(xiàn)，也可以通過各個監(jiān)測站自己組成局域網(wǎng)，然后通過路由器接入既設(shè)網(wǎng)實現(xiàn)。對于移動監(jiān)測站和可搬移監(jiān)測站組網(wǎng)主要手段有：無線公網(wǎng)，其網(wǎng)速最大可達到154kb/s；通過被復(fù)線實現(xiàn)，其網(wǎng)速最大可達到2mb/s；通過既設(shè)電話線路實現(xiàn)，其網(wǎng)速最大可達到33.6kb/s；通過光纖線路實現(xiàn)，實現(xiàn)50公里內(nèi)兩站間的連通。

2.2.3 干擾源查找定位。電磁信號測向可分為幅度測向、相位測向、相關(guān)干涉儀測向、空間譜估計測向等類別。電磁輻射源測向定位，是利用天線的方向性來測定輻射源所在方位，利用多站測向?qū)椛湓催M行交叉定位。查找干擾源需要采用多站測向交叉定位的方法。采用兩站交叉定位，由于示向精度的制約，存在著較大的定位模糊區(qū)。采用三站交叉定位，可以減少定位誤差。在測向設(shè)備不足時，可以利用一個移動監(jiān)測站進行非實時測向定位。這是一種變通的移動定位方法，即將測向設(shè)備分別放在不同的位置，對同一輻射源進行測向，然后利用數(shù)據(jù)做交叉定位。這種方法被限制在“輻射源位置不變、長時間發(fā)射”的前提條件下使用。

3、電磁頻譜監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取

無線電監(jiān)測的基本任務(wù)是測量無線電信號的電磁特征參數(shù)，以及無線電發(fā)射源的測向定位。輻射信號電磁特征參數(shù)的獲取，是通過相關(guān)的信號接收和分析設(shè)備實現(xiàn)的。具體來說，就是利用相應(yīng)設(shè)備，進行自動或手動的頻率搜索，對指定頻率范圍內(nèi)的每個信號的參數(shù)，進行精確測量和分析。如信號頻率、信號電平、調(diào)制方式、信號頻譜、信道占用度等的信號參數(shù)記錄，信號的細微特征分析，信號參數(shù)的存儲及初步的處理。

電磁輻射源的測向定位是無線電監(jiān)測系統(tǒng)必須實現(xiàn)的重要功能之一，也是獲取輻射源空間信息的主要方式。通過對輻射源的測向定位，可以探明這些目標的地理位置，跟蹤目標的方位變化，為輻射源的識別提供數(shù)據(jù)支持。

3.1 單頻測量。單頻測量，實際上是對某一個信號的綜合測量，可用于了解某個頻率點上信號的波形、幅度（瞬時值、平均值、隨時間的變化）、調(diào)制方式（AM、FM、PM等）、調(diào)制參數(shù)、占用帶寬等。單頻測量主要是對某一重要信號進行監(jiān)測，獲得信號的特征參數(shù)和頻譜圖、統(tǒng)計信號的占用度、判斷信號的通信質(zhì)量和干擾情況，為以后信號識別提供依據(jù)。

3.2 頻段掃描。頻段掃描是在指定的頻段范圍內(nèi)按固定的間隔將頻段等分后對每個小頻段的單頻測量。頻段掃描能對等間隔分布的信號同時進行監(jiān)測，特別是對一些重點信號或頻點，監(jiān)測其信號頻譜是否異常、信號隨時間的變化情況、信號占用度、信號折算以及調(diào)頻順序的觀察。

3.3 離散掃描。離散掃描提供對一些分布無規(guī)律的信號進行同時監(jiān)測，可以知道重點保護頻率是否被干擾，可以了解干擾頻率和非法使用頻率的出現(xiàn)規(guī)律。一般的接收機都有1000個存儲器，用戶可以在里面存儲1000個頻點，由接收機自動逐個進行掃描。用戶可以把自己最關(guān)心的頻率（重點保護頻率）存入存儲器。

3.4 測向定位。測向定位包括單頻測向、頻段測向、離散測向三種測向方式。單頻測向是經(jīng)過測量確定某一重要信號最可能的發(fā)信方位，實時標繪，并對測向結(jié)果進行評價的過程。頻段測向?qū)Φ乳g隔分布的信號同時進行測量，確定最可能的發(fā)信方位，實時標繪，并對測向結(jié)果進行評價的過程。離散測向?qū)Ψ植紵o規(guī)律的信號同時進行測量確定最可能的發(fā)信方位，實時標繪，并對測向結(jié)果進行評價的過程。

注釋：

[1]陳東.軍事電磁頻譜管理概論[M].解放軍出版社，2007.