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        擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)探究

        2017-12-28 15:45:13沈羽翔湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)
        數(shù)碼世界 2017年12期
        關(guān)鍵詞:方向信號(hào)

        沈羽翔 湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)

        擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)探究

        沈羽翔 湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)

        伴隨著通信事業(yè)的發(fā)展,手機(jī)已經(jīng)在人們的生活中得到了普及,人們與手機(jī)之間的關(guān)系也越來(lái)越密切,利用定位手機(jī)終端位置來(lái)查找人員的技術(shù)也越來(lái)越成熟。目前在對(duì)擴(kuò)頻移動(dòng)通信信號(hào)進(jìn)行比幅式測(cè)向時(shí),往往會(huì)存在精度低和定位慢等問(wèn)題,在這一背景下,擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)誕生。本文就擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)分析。

        擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù) 特點(diǎn) 應(yīng)用

        在移動(dòng)通信技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展下,手機(jī)成為了人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡闹匾锲?,改變了人們的生活和生產(chǎn)方式。就現(xiàn)階段來(lái)看,GSM手機(jī)主要應(yīng)用比幅側(cè)向法,但是該種方式需要較長(zhǎng)的定位時(shí)間,側(cè)向誤差大,容易被識(shí)別,一旦出現(xiàn)多用戶(hù)信號(hào)重疊問(wèn)題,就會(huì)影響目標(biāo)手機(jī)的測(cè)出方位。而擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)的誕生則有效解決了這一問(wèn)題。

        1 擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)的簡(jiǎn)述

        針對(duì)現(xiàn)有幾種類(lèi)型手機(jī)以及擴(kuò)頻信號(hào)技術(shù)的性能缺陷,測(cè)向技術(shù)備受重視,并得到系統(tǒng)的研究,其中包括截獲、分離、解擴(kuò)三項(xiàng)主要技術(shù),為了能夠滿(mǎn)足大部分手機(jī)的需要,這三項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)特別側(cè)重了對(duì)現(xiàn)有手機(jī)系統(tǒng)兼容性的考慮,在現(xiàn)有理論支撐下,已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)測(cè)向。擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)側(cè)向技術(shù)是在傳統(tǒng)側(cè)向技術(shù)長(zhǎng)的創(chuàng)新發(fā)展。

        2 擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)

        2.1 截獲技術(shù)

        截獲技術(shù)是擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向的三個(gè)主要技術(shù)之一,主要是用于信號(hào)的截取,其可以看做是分離技術(shù)和解擴(kuò)技術(shù)的基礎(chǔ)。主要的應(yīng)用原理是將高速率的擴(kuò)頻序列中的發(fā)射端信號(hào)的有關(guān)頻譜,按照發(fā)射端和接收端一致的擴(kuò)頻碼的序列進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的截獲。主要的作用就是將展開(kāi)的擴(kuò)頻信息序列又還原成了原來(lái)傳輸?shù)男盘?hào)。這一技術(shù)主要是針對(duì)偽噪聲序列的載波進(jìn)行調(diào)試,需要進(jìn)行傳送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)過(guò)編碼處理的時(shí)候,將偽噪聲的序列二柔和成一種信號(hào)進(jìn)行調(diào)制載波。

        2.2 分離技術(shù)

        分離技術(shù)是建立于截獲技術(shù)之上的第二項(xiàng)主要技術(shù),是指對(duì)截獲信號(hào)進(jìn)行分離,了解其基本狀況,用做后續(xù)研究的一種技術(shù)。在實(shí)現(xiàn)了信號(hào)截取之后,被截獲的信號(hào)除了帶有本身的基本特征外,往往還帶有信號(hào)源的部分特點(diǎn),比如,不同波長(zhǎng)信號(hào)各有差異,不同信道的影響也各不相同,這些都是測(cè)向技術(shù)的基礎(chǔ)。在條件允許的情況下,應(yīng)先對(duì)截獲的信號(hào)進(jìn)行提純工作,該項(xiàng)工作可以在濾波器的輔助下完成,首先確定信號(hào)波長(zhǎng),將其他不同波長(zhǎng)的干擾通過(guò)濾波器去除,獲取較為純凈的信號(hào),再以信號(hào)加強(qiáng)技術(shù)對(duì)純凈信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng),確保在分離過(guò)程中可以保持應(yīng)有的強(qiáng)度,之后通過(guò)信號(hào)分離技術(shù)完成對(duì)強(qiáng)化信號(hào)的分離,了解其具體的狀況,尤其是通信目標(biāo)、內(nèi)容等因素,如果信號(hào)內(nèi)容足夠豐富、影響因素較小,也可以在分離階段實(shí)現(xiàn)測(cè)向,反之則進(jìn)入第三階段。

        2.3 解擴(kuò)技術(shù)

        解擴(kuò)技術(shù)是碼分多址擴(kuò)頻信號(hào)體制下的一種技術(shù),由于相同頻段下可能存在多個(gè)用戶(hù)的通信內(nèi)容,對(duì)測(cè)向工作造成干擾,在具體進(jìn)行截獲、分離操作時(shí),也面臨著各種影響,因此需要借助解擴(kuò)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)操作。

        2.4 攔截算法

        在擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后,目標(biāo)信號(hào)可以將其還原為窄帶信號(hào),便于來(lái)波方位的計(jì)算,此時(shí),一般多使用相關(guān)干涉儀體制。在干涉式測(cè)向方法之中,主要借助無(wú)線(xiàn)點(diǎn)撥進(jìn)行,接收天線(xiàn)陣中的陣元相位差,確定定源信號(hào)方向。并建立起相位差與入射波方向的映射樣本,運(yùn)算相關(guān)的相位差,對(duì)樣板映射方向進(jìn)行求解處理,這樣即可獲取到入射波方向。一般情況下,天線(xiàn)外觀需要滿(mǎn)足隱蔽性的要求,如果天線(xiàn)陣口徑為0.45m,那么即可應(yīng)用長(zhǎng)短基線(xiàn)法,如果相位誤差超過(guò)了20℃,就需要根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整,以保證后續(xù)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

        2.5 測(cè)向的完成

        完成窄帶變化后,對(duì)信號(hào)進(jìn)行最后的分析,以了解其內(nèi)容、去向和來(lái)源,作為下一步工作的基礎(chǔ)。通常來(lái)說(shuō),應(yīng)用天線(xiàn)接收相關(guān)技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)向。

        就目前幾種常見(jiàn)的技術(shù)來(lái)看,干涉式測(cè)向技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為突出,借助無(wú)線(xiàn)電波相位差確定源信號(hào),由于無(wú)線(xiàn)電波在接受時(shí)會(huì)考慮多個(gè)方向,其接收天線(xiàn)陣不同陣元自然存在角度的差別。假定天線(xiàn)陣為5單元圓陣,口徑為0.5m,即可采用長(zhǎng)短基線(xiàn)法,該方法可以保證全角度測(cè)向精度誤差小于2°,信號(hào)射入后,長(zhǎng)線(xiàn)和短線(xiàn)接收之間的差能夠用作方向判斷的依據(jù),隨著測(cè)向的進(jìn)行,這種差會(huì)越來(lái)越小,而測(cè)向工作持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng),精度就越高,當(dāng)所獲數(shù)據(jù)不再明顯波動(dòng),測(cè)向工作就可完成。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn),了解了測(cè)向技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。截獲技術(shù)、分離技術(shù)、解擴(kuò)技術(shù)是擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向的關(guān)鍵技術(shù),同時(shí),應(yīng)用長(zhǎng)短基線(xiàn)法等方式可以使測(cè)向工作的精度得到有效的控制。在后續(xù)工作中,可以通過(guò)以上方式進(jìn)行測(cè)向作業(yè),實(shí)現(xiàn)較高精度的方向測(cè)定。

        [1]陳川,郭勇,謝慶明,肖忠源.利用手機(jī)信號(hào)進(jìn)行生命探測(cè)的研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 儀器儀表用戶(hù). 2008(03)

        [2]王東明,周琳娜,李祥和.手機(jī)信號(hào)智能阻斷初探[J]. 北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)

        [3]劉忠富. 一種改進(jìn)的擴(kuò)頻信號(hào)頻率同步方法[J]. 中國(guó)新通信.2015(23)

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