监测接收机_范文大全网

范文一：监测接收机

监测接收机

监测接收机是在军用或民用应用中典型用于作信号探测、频谱监测和解调，并对一些信号作分析，多工作于短波和超短波频段（10kHz-3GHz）。至少提供AM、FM、USB、LSB、CW等解调方式，有的还提供数字化I/Q输出和宽带中频输出。

一、监测接收机的结构

监测接收机一般采用超外差式结构，天线输入信号先通过前端预选器，滤除带外干扰后经过两次或三次变频，将输入信号变频至一个固定的中频信号（IF），再由后端模拟解调或DSP 处理。

1、预选器

预选器的作用在于降低接收机接收信号的总负载并可改善接收机的技术参数，包括：本振再辐射，噪声系数NF，二阶截断点IP2，镜频抑制和中频抑制。

预选器（输入滤波器）是一套亚倍频程滤波器和/或跟踪滤波器。通过电子开关，预选器可将接收频段分为若干子段，从而选通那些需要分析的子频段而将其它子频段抑制于带外。这样，即可在极大程度上消除互调产物。采用跟踪滤波器能够使接收机实现快速调谐，即便在最快速的射频全景模式。

2、多重变频

接收机的电路型态，目前都已采用多重变频的超外差式电路。变频的次数从最复杂的四重变频，一般的三重变频，到较简单的二重变频。

中间频率的选定，对接收机的性能有很大的影响。中间频率较高，则镜频干扰的抑制能力较强；但相对的接收增益和选择性则较差。反之，中间频率较低，则镜频干扰的抑制能力较弱，但相对的接收增益和选择性较佳。

二、监测接收机的功能

专业的监测接收机应该能够完成以下功能：

1、快速、可靠地检测所有类型的信号：固定频率信号、频率捷变信号(如：跳频信号)、周期脉冲信号、非周期性脉冲信号(如：扰动发射)和脉冲发射(如：雷达信号)等。

2、深入调查信号：发射频率、频率误差、发射带宽等。

三、监测接收机的主要性能指标：

1、噪声系数-灵敏度（NF，Sensitivity）

噪声系数和灵敏度是两个通常和接收机检测微弱信号能力有关的参数。灵敏度与接收机的噪声系数直接相关。因此某些接收机在谈到灵敏度时通常只列出设备的噪声系数和信噪比。监测接收机的噪声系数典型值大约在10dB至15dB。

一部典型的HF接收机噪声系数达到15dB工作起来已经能够令人满意了，即便是最好的专业宽带VHF/UHF接收机噪声系数可能也只有8dB左右。

接收机的灵敏度定义为在特定带宽和信噪比条件下，解调信号的最低电平，其值越小，灵敏度就越高。灵敏度依赖于几个因素，如所用的调制类型和调制度、采用的中频（IF）带宽和解调（Video）带宽、所要求的解调器输出信纳比，而不仅仅是噪声系数。因此表述灵敏度值时必须注明是在何种信号、信噪比之下的测量值。

2、线性度(Linearity)

在两个或两个以上信号同时输入到天线端时，由于有源器件的非线性特征（放大器 / 混频器），会产生一些多余的信号——互调产物。这些多余的信号应被尽可能地抑制。这抑制的能力体现在IP2/IP3技术指标上。

接收机的二阶和三阶截止点（IP2/IP3）是表示特定射频电路或系统的两个非常重要的线性指标。IP2/IP3越高表示线性度越好和更少的失真。但是，高截点接收机的设计常常不能兼顾到同时带来的对低噪声系数的要求。通常采取折中的办法以兼顾接收机的噪声系数和截点。

3、无杂散动态范围（SFDR）

另一个经常用以衡量接收机性能的参数是无杂散动态范围。这里用“无杂散动态范围”来表示整个动态范围的一部分，是指当两个等功率信号输入时，没有超过噪底3dB的虚假信号的范围。无杂散动态范围是同截点成正比的，与噪声系数和中频带宽成反比的。换句话说，动态范围是随着噪声系数的减小、中频带宽的变窄而增大的，而不仅仅是更高的截点。

4、选择性(Selectivity)

选择性是接收机的主要指标之一。它是决定接收机是否能够从周围众多其它信号中区分出所需信号的参数。中频滤波器矩形系数（60dB阻带/3dB通带）直接影响接收机的选择性。形状系数越小意味着选择性越好。通常会安装数个不同带宽的滤波器，在不同的接收模式选择合适的带宽可提高选择性。

5、内部杂散（Internally generated spurious）

在天线输入端没有信号输入时，接收机内部也会因为变频电路中不同本振的谐波相互混频等原因产生的杂散干扰，它会降低接收机动态范围性能，不仅仅使信号恶化，也使有用的小信号变得模糊不清。换句话说，接收机的信号检测能力或灵敏度可能受限于这些内部杂散的幅度，而不仅仅是电路噪声。监测接收机尤其要求有极低的杂散。

6、镜频抑制比和中频抑制比（Image frequency rejection, IF rejection）

镜频抑制比是接收机镜频频率上的规定信号电平与产生同样输出功率的调谐频率的（有用）信号电平之比。中频抑制比是接收机中使用的任一中频频率上的规定信号电平与产生同样输出功率的有用信号电平之比。

镜频抑制比和中频抑制比表明接收机抵抗镜像干扰和中频干扰的能力。中频干扰和镜频干扰只能靠预选器和高频滤波器滤除。高性能的接收机需要有很高的镜频抑制比和中频抑制比。

7、振荡器相位噪声(Oscillator phase noise)：

振荡器相位噪声是表示晶体振荡器短期稳定程度的量，应用于不同的中频变换，显示了接收机对邻近强信号的微弱信号的监测能力，要尽量低。

8、扫描速度(Scan speed)

和扫描模式，带宽和步进相关，通常以ch/s或GHz/s衡量。

9、频率覆盖范围(Frequency range)

有关频率范围各个厂商的产品基本相同，HF接收机频率覆盖范围一般在100kHz-30MHz,VHF/UHF接收机一般为30MHz-3000MHz，或者更高。

接收机最基本的解调模式是AM，FM，SSB，CW，功能较多的机型还会有ISB，IQ，TV，FSK，PSK，PULSE等解调模式。

11、调谐分辨率(Tuning resolution)

目前多数监测接收机都能达到1Hz的调谐分辨率，对于数字频率综合器来说，这样的精度意味着造价的昂贵。在实际应用当中，接收AM信号选择100Hz的调谐步进毫无问题，音频单边带信号要求在25Hz以下即可，对于大多数的应用来说达到10Hz的调谐步进就已经相当好了。

范文二：HF RECEIVER SELECTION GUIDE-监测接收机

监测接收机

监测接收机是在军用或民用应用中典型用于作信号探测、频监测和，并对一些信号作分析，多工作于短波和超短波频段（10kHz-3GHz）。少提供AM、FM、USB、LSB、CW等方式，有的还提供数字化I/Q输出和宽带中频输出。

一、监测接收机的构

监测接收机一采用超外差式构，天?输入信号先通过前端预选器，滤除带外干扰后过两次或三次变频，将输入信号变频一个固定的中频信号（IF），再由后端模拟或DSP 处理。

1、预选器

预选器的作用在于降低接收机接收信号的总载并可改善接收机的技术参数，包括：本振再辐射，噪声系数NF，二阶截断点IP2，镜频抑制和中频抑制。

预选器（输入滤波器）是一套亚倍频程滤波器和/或跟踪滤波器。通过电子开关，预选器可将接收频段分为干子段，从选通那些需分析的子频段将其它子频段抑制于带外。这样，即可在极大程度上消除互产物。采用跟踪滤波器够使接收机实现快速，即便在最快速的射频全景模式。

2、多重变频

接收机的电路型态，目前都已采用多重变频的超外差式电路。变频的次数从最复杂的四重变频，一的三重变频，到较简单的二重变频。

中间频率的选定，对接收机的性有很大的影响。中间频率较高，则镜频干扰的抑制力较强；但相对的接收增益和选择性则较差。反之，中间频率较低，则镜频干扰的抑制力较弱，但相对的接收增益和选择性较佳。

二、监测接收机的功

专业的监测接收机应够完成以下功：

1、快速、可靠地检测所有类型的信号：固定频率信号、频率捷变信号(如：跳频信号)、周期冲信号、非周期性冲信号(如：扰动发射)和冲发射(如：雷达信号)等。

2、深入查信号：发射频率、频率差、发射带宽等。

三、监测接收机的主性指标：

1、噪声系数-灵敏度（NF，Sensitivity）

噪声系数和灵敏度是两个通常和接收机检测微弱信号力有关的参数。灵敏度与接收机的噪声系数直接相关。因此某些接收机在到灵敏度时通常只列出备的噪声系数和信噪比。监测接收机的噪声系数典型值大约在10dB 15dB。

一部典型的HF接收机噪声系数达到15dB工作起来已够令人满意了，即便是最好的专业宽带VHF/UHF接收机噪声系数可也只有8dB左右。

接收机的灵敏度定义为在特定带宽和信噪比条件下，信号的最低电平，其值越小，灵敏度就越高。灵敏度依赖于几个因素，如所用的制类型和制度、采用的中频（IF）带宽和（Video）带宽、所求的器输出信纳比，不仅仅是噪声系数。因此述灵敏度值时必须注明是在何种信号、信噪比之下的测量值。

2、?性度(Linearity)

在两个或两个以上信号同时输入到天?端时，由于有源器件的非?性特征（放大器 / 混频器），会产生一些多余的信号——互产物。这些多余的信号应尽可地抑制。这抑制的力体现在IP2/IP3技术指标上。

接收机的二阶和三阶截止点（IP2/IP3）是示特定射频电路或系?的两个非常重的?性指标。IP2/IP3越高示?性度越好和更少的失真。但是，高截点接收机的常常不兼顾到同时带来的对低噪声系数的求。通常采取折中的办法以兼顾接收机的噪声系数和截点。

3、无杂散动态围（SFDR）

另一个常用以量接收机性的参数是无杂散动态围。这里用“无杂散动态围”来示整个动态围的一部分，是指当两个等功率信号输入时，没有超过噪底3dB的假信号的围。无杂散动态围是同截点成正比的，与噪声系数和中频带宽成反比的。换句，动态围是随着噪声系数的减小、中频带宽的变窄增大的，不仅仅是更高的截点。

4、选择性(Selectivity)

选择性是接收机的主指标之一。它是决定接收机是否够从周围众多其它信号中区分出所需信号的参数。中频滤波器矩形系数（60dB阻带/3dB通带）直接影响接收机的选择性。形状系数越小意味着选择性越好。通常会安数个不同带宽的滤波器，在不同的接收模式选择合适的带宽可提高选择性。

5、内部杂散（Internally generated spurious）

在天?输入端没有信号输入时，接收机内部也会因为变频电路中不同本振的波相互混频等原因产生的杂散干扰，它会降低接收机动态围性，不仅仅使信号恶化，也使有用的小信号变得模糊不清。换句，接收机的信号检测力或灵敏度可受限于这些内部杂散的幅度，不仅仅是电路噪声。监测接收机尤其求有极低的杂散。

6、镜频抑制比和中频抑制比（Image frequency rejection, IF rejection）

镜频抑制比是接收机镜频频率上的定信号电平与产生同样输出功率的频率的（有用）信号电平之比。中频抑制比是接收机中使用的任一中频频率上的定信号电平与产生同样输出功率的有用信号电平之比。

镜频抑制比和中频抑制比明接收机抵抗镜像干扰和中频干扰的力。中频干扰和镜频干扰只靠预选器和高频滤波器滤除。高性的接收机需有很高的镜频抑制比和中频抑制比。

7、振器相位噪声(Oscillator phase noise)：

振器相位噪声是示晶体振器短期稳定程度的量，应用于不同的中频变换，显示了接收机对邻近强信号的微弱信号的监测力，尽量低。

8、扫描速度(Scan speed)

和扫描模式，带宽和步进相关，通常以ch/s或GHz/s 量。

9、频率盖围(Frequency range)

有关频率围各个厂商的产品基本相同，HF接收机频率盖围一在100kHz-30MHz,VHF/UHF接收机一为30MHz-3000MHz，或更高。

接收机最基本的模式是AM，FM，SSB，CW，功较多的机型还会有ISB，IQ，TV，FSK，PSK，PULSE等模式。

11、分辨率(Tuning resolution)

目前多数监测接收机都达到1Hz的分辨率，对于数字频率合器来，这样的精度意味着造价的昂。在实际应用当中，接收AM信号选择100Hz的步进毫无问题，音频单边带信号求在25Hz以下即可，对于大多数的应用来达到10Hz的步进就已相当好了。

范文三：R&S PR100监测接收机介绍

R&S?PR100 便携式接收机

从 9 kHz到 7.5 GHz进行现场无线电监测无线电监测与测向数据手册

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罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 1

R&S?PR100顶视图:紧凑设备的方便操作

配有 R&S?HE300有源方向性天线的 R&S?PR100:天线具有三个模块,覆盖从 20 MHz到 7.5 GHz的频率范围(使用 HF 选件模块后可扩展到 9 kHz )。前置放大器置于天线手柄内

R&S?PR100便携式接收机概述

R&S?PR100便携式接收机专门为现场无线电监测应用而设计。接收机功能及控制理念全部根据监测任务而进行优化。此外, R&S?PR100 还适用于很多其他应用。

R&S?PR100可工作于 9 kHz到 7.5 GHz的宽频率范围内。不管是用于监测发射、探测干扰还是定位微型发射机,都能以最方便的操作提供高度的可移动性。 R&S?PR100可与 R&S?HE300有源方向性天线组成一个紧凑的接收系统。也可与其他天线共同使用,例如宽带全向天线。

虽然 R&S?PR100外观设计十分紧凑,却能提供通常需要更高价格的设备才具有的多种功能。此接收机具有良好的性价比,对于所有要求高度移动性和低成本的无线电监测作业是必不可少的。

R&S?PR100小巧轻便,非常适合用于车辆无法到达的地区。其功耗极低,仅用一块电池即可持续使用四个小时。更换锂电池只需几秒钟,无需其他工具。关机时,当前设置将自动写入内存中。

从 9 kHz到 7.5 GHz整个频率范围的快速全景扫描 150 Hz到 500 kHz带宽的解调和 10 MHz中频频谱 6.5

通过 R&S?HE300有源方向性天线进行发射定位

J J J J J J J

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 3

R&S?PR100便携式接收机

应用和关键特点

应用

干扰检测以及专业无线电网络中的定位

对诸如故障电子设备造成的无线电干扰的可靠检测快速有效的消除干扰源,例如在机场的干扰

监测用户专用的无线电服务

通过不同的扫描模式监测各种无线电服务在指定频段内监测合法机构的发射

紧急信号的跟踪

通过 R&S?HE300有源方向性天线定位紧急呼叫源复杂地形内定位的单音功能

简易爆炸装置(IED )的定位

对待机状态的简易爆炸装置(IED )的检测

使用 R&S?HE300有源方向性天线定位简易爆炸装置 (IED)

微型发射机的移动跟踪

窃听器的探测,例如用于会议室中

通过 R&S?HE300有源方向性天线进行窃听器的跟踪定位

J J J J J J J J J J 关键特点面向未来的投资

接收机极宽的频率范围和出色的性能使其投资必将在未来

证明物有所值

R&S?PR100能够对当前和未来的无线电服务信号进行接收

和处理

高接收灵敏度,高信号分辨率

R&S?PR100使用最先进的数字信号处理技术,能够以高灵

敏度接收信号,并且能够检测极弱的信号而不降低处理速度

与传统模拟接收机相比,在灵敏度和信号分辨率方面拥有

更加优越的性能通过解调进行信息检索

模拟调制信号可以在接收机内进行直接解调,并通过耳机

或内置扬声器进行监听

数字调制信号通过 I/Q解调转换为基带信号,存储在接收机

中或通过局域网(LAN )输出

可对数字调制信号进行离线分析,例如使用罗德与施瓦茨

的 R&S?GX430软件脉冲信号和雷达发射的检测

R&S?PR100能够捕获窄脉宽脉冲,例如雷达发射

接收机的宽中频特性使其能够显示用于分析短脉冲信号的

中频频谱

集监测接收机和移动数据存储于一身

收集到的信息写入接收机的内置 SD 卡,无需其他设备监测期间记录的数据可以随后进行离线分析

通过远程控制高效操作

R&S?PR100可以通过 LAN 接口(SCPI 命令到 IEEE488.2)

完全远程控制

实现对接收机高效的远程操作,例如在无人职守的监测站

中

直观方便的操作

直观的菜单结构和极方便的操作使用户可以迅速熟悉设备在 6.5

分析

针对移动应用的电池

重量仅为 3.5 kg(含电池)

仅用一块电池即可连续工作四个小时

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干扰检测及专业无线电网络中的定位

R&S?PR100的紧凑设计和广泛的专业功能使其成为追踪各种无线电干扰的理想选择

对诸如故障电子设备造成的无线电干扰的可靠检测

R&S?PR100配备了专门的功能来完成此类任务,例如可选择的测量时间以及连续或周期的电平输出。由于非周期性干扰的发射间隔很不规律,所以在快速变化的频谱中往往难易进行识别。但是因为上述功能在全景扫描模式下同样有效,所以即使是非周期性干扰也能很容易地进行检测。

快速有效的消除干扰源,例如在机场的干扰

通过将 R&S?HE300有源方向性天线和 R&S?PR100便携式接收机组合使用,您可以快速可靠的定位干扰源以消除干扰。这对于无线电安全要求高的场合尤为重要(例如航空交通管制 ATC ),并能够为服务供应商节约高昂的故障成本。快速全景扫描非常适合这项任务。

在全景扫描模式下,可以以最大 10 MHz 跨度的步长对感兴趣的频率范围进行扫描。每一步都有相对应宽度的 FFT 计算。通过选择 FFT 计算点之间 100 kHz的最大间距,可以达到最快扫描速度。

全景扫描可以提供对频谱占用情况的快速预览。任何非法无线电服务、干扰源、突发性发射等引起的改变都能被轻松识别。如果停止全景扫描,接收机将切换到音频监听模式。通过使用标记功能,可以选择、解调感兴趣的信号,并分析信号的内容。

快速全景扫描的分辨率可以选择以匹配多种无线电服务的频道间隔。全景扫描能够在窄分辨率带宽下提供高扫描速率,

同时具有高度的灵敏度。

无线电通信中的干扰。例如在机场,干扰不仅会妨碍正常操作,甚至会给生命带来威胁

监测用户专用的无线电服务

频率扫描模式主要用于固定频道间隔的无线电服务监测通过不同的扫描模式监测各种无线电服务

在频率扫描模式下,使用固定的频道间隔扫描用户自定义的频率范围。接收机按步进扫描整个感兴趣的频率范围,并检查每个频道是否存在信号。

如果检测到信号超过预定义的电平门限,接收机将在对应的频率处驻留一段预设的时间,从而允许进行信号的解调和处理。在模拟调制时,解调信号可以通过扬声器或耳机进行监听。

在存储扫描模式下,保存在存储单元内的预定义频道将被连续扫描,并分析是否存在信号。 R&S?PR100提供 1024个用户可定义的存储单元。每个存储单元都可以独立指定接收参数。

对于扫描不固定频道间隔的单独频率或者使用不同调制模式和带宽的频率而言,存储扫描模式非常有用。相对频率扫描模式,存储扫描模式为用户提供了更大的自由度。

在指定频段内监测合法机构的发射

短波通信

战术通信

航空交通管制(ATC )

数字集群无线通信(TETRA )

解调,例如 200 kHz频道带宽的宽带 TETRA 的解调

433 MHz/868 MHz/2.4 GHz 工业、科学、医用频段 (ISM)

GSM900/1800/1900

AMPS/DECT/UMTS

蓝牙 ?/WLAN

WiMAX/WiFi

RFID/ZigBee

正常的无线网络对业务运行来说至关重要

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 5

紧急信号的跟踪定位

不仅能通过视觉显示接收信号的电平或频谱,还能通过单音功能进行发射机的跟踪定位。通过 R&S?HE300有源方向性天线定位紧急呼叫源

例如,如果在某个特定频率突然发现了一个发射机,用户可以激活单音功能以便定位发射机。这一功能使接收机发出哨音,其音调根据接收信号的电平不同而发生变化。当用户改变天线位置,或将天线指向不同方向时,信号电平也会改变。

复杂地形内定位的单音功能

声音的强度指示使得用户可以将注意力完全集中于地形和对

发射机的跟踪上,而不必持续观察接收机的显示屏。

使用 R&S?PR100和 R&S?HE300

定位到等待救援的人,并将位置

信息立即发往救援队

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 7

简易爆炸装置 (IED)的定位

在复杂的地形环境中,通过不断地接近信号源, R&S?PR100能够对即使是极微弱的信号进行定位

对待机状态的简易爆炸装置(IED )的检测

例如,可以在 R&S?PR100显示屏上观察到简易爆炸装置 (IED )的振荡器辐射,即使爆炸装置仅运行于接收模式。远程引爆装置的接收机即便在待机模式下,也会在频谱中留下痕迹。遥控电子装备引起的振荡器辐射和虚假响应都是非预期的辐射,它们往往出现在半专业的设备中,例如引爆简易爆炸装置。

使用 R &S ?H E 300有源方向性天线定位简易爆炸装置 (IED )

当 R&S?PR100用于检测这种辐射,即感兴趣的频谱范围在监测作业开始并不清楚时,其超宽的接收频率范围是非常有用的。接收机具有预选功能,即使在具有强噪声或在感兴趣的频率附近存在强信号电平时,仍能得到有价值的结果。预选功能将由接收机处理的信号总电平限制于一定范围。这样, 它能够在充斥着各种信号频率和电平的战场环境下进行有效的信号检测。

针对移动应用的轻便性和长时间电池续航能力

R&S?PR100单块电池可连续使用四个小时,足以满足各种便携式无线电监测应用。设备重量仅为 3.5 kg,可以轻松的携

带于背带上。

通过 R&S?PR100和 R&S?HE300跟踪告警信号

微型发射机的移动跟踪

配有方便背带的 R&S?PR100具有高度的移动性,适合于各种移动应用窃听器的探测,例如用于会议室中

R&S?PR100能够通过不断靠近发射源轻松地探测各种微型发射机(窃听器)。 9 kHz到 7.5 GHz的宽频率范围覆盖了目前使用的大多数微型发射机的工作频率。

对于高于 7.5 GHz 的频率,可以使用 R&S的便携式方向性天线 R&S?HF907DC变频器,将接收频率范围扩展到 18 GHz。

通过 R&S?HE300有源方向性天线进行窃听器定位

R&S?PR100为信号探测提供了差分模式功能。在全景扫描中按下相关的按键可将当前频谱保存为参考频谱,随后接收机将以相对于参考频谱的差谱形式显示信号变化。这样任何新的或变化的信号都可以很容易地看出。信号辐射的强度很大程度上取决于方向,尤其是在靠近微型发射机时。因此,差分模式功能对于跟踪发射机非常有用。

定位微型发射机的另一个有效工具是 R&S?PR100 的单音功能。这一功能使接收机发出哨音,其音调根据接收信号的电平不同而发生变化。通过单音功能,用户可以不用一直观察

接收机显示屏,从而使信号源的定位更加方便。

通过 R&S?PR100和 R&S?HE300有

源方向性天线寻找窃听器

面向未来的投资

R&S?PR100极宽的频率范围和出色的性能使为其投资必将在未来证明物有所值 R&S?PR100能够对当前和未来的无线电服务信号进行接收和处理

高接收灵敏度,高信号分辨率

R&S?PR100使用最先进的数字信号处理技术,以高灵敏度接收信号,并且能够检测极弱的信号而不降低处理速度。与传统的模拟接收机相比,在灵敏度和信号分辨率方面具有更加优越的性能。通过解调进行信息检索

模拟调制信号可在接收机内进行解调。信号可以通过内置扬声器或耳机进行监听。复基带信号可以在内部或外部进行记录用于离线分析。基于 PC 的 R&S?GX430分析软件可用于在线或离线分析。通过局域网(LAN )可将待分析信号传输到 PC 上。解调带宽可独立于中频带宽进行选择。

脉冲信号和雷达发射的检测

基于 10MHz 的宽中频带宽,即便是短脉冲或脉冲束(突发) 极其产生的宽频谱都可以被检测和分析。这种类型的突发信号一般是由雷达设备发射的。

集监测接收机和移动数据存储于一身

接收机提供了下列内置存储介质及功能以便记录测量数据: 64MB RAM用于记录高达 500 kHz带宽的 I/Q数据,或高达 12.5 kHz带宽的音频数据

4GB SD卡用于存储 I/Q数据、音频数据、频谱和测量数据 SD 卡可通过 USB 接口或外置 SD 卡读卡器进行读取

数字音频信号以 WAV 格式存储,测量值以 CSV 格式存储, 屏幕截屏以 PNG 格式存储于 SD 卡中

数字数据可以通过 LAN 接口在线输出,并记录于外置设备 (如 PC 的硬盘)

不需要数据缓存

通过远程控制高效操作

接收机可以通过 LAN 接口实现完全远程控制。这实现了对接收机高效的远程操作,例如在无人职守的检测站中 LAN 接口能够处理测量数据的最大数据传输率。 LAN 接口的协议符合 IEEE 488.2 SCPI 标准。

针对移动应用的电池运行

重量仅为 3.5 kg(含电池)

仅用一块电池即可连续工作四小时

用于桌面应用的 R&S?PR100

可折叠支架

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 9

直观方便的操作

R&S?PR100的操作理念符合现代无线电监测接收机的要求,解调模式、带宽等所有重要功能都可以直接通过直观的按键进行设置, 用户能够迅速地熟悉设备的操作

接收机可以方便地通过按键和旋钮进行控制。清晰的菜单结构使用户能够快速访问设备的参数和功能。

各种结果以及频谱和瀑布图都可以直观地从 6.5

通过中频全景显示可以详细分析感兴趣的频率范围。当前接收频率显示在频谱的中心位置。可选择 10 kHz到 10 MHz的中频带宽以最佳适应当前的任务。 AVERAGE (平均)、 MIN HOLD(最小保持)、 MAX HOLD(最大保持)功能进一步扩展了分析能力。

结果的显示可以为符合特殊要求而进行设置。测量数据可有多种格式。数字数据通过 LAN 接口输出:

高达 500 kHz带宽的复杂基带数据(I/Q数据) 高达 12.5 kHz带宽的数字音频数据

J 使用顶部和前面板的按键可以直接设置接收机的所有功能,包括解调模式、带宽等。

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 11

全景扫描的频谱中频全景显示的频谱测量信号电平测量频偏值

测量场强值(天线因子必须存储在接收机中)

J J J J J 模拟数据通过相应的模拟接口输出:

模拟音频数据通过 3.5 mm 输出

21.4MHz 未控制的 IF 通过 BNC 插孔输出(对于 20 MHz

到 7.5 GHz 的接收频率)

用户设置对信号处理的不同阶段分别有效,例如衰减器模式(on/off)和电平指示模式(AVERAGE (平均), RMS (均方根), MAX PEAK (最大峰值), SAMPLE (采样))等的设置。后续章节将会做详细介绍,以框图的形式介绍 R&S?PR100的工作原理。

J R&S?PR100配置菜单的结构测量电平和中频频谱显示

通过标记功能分析中频频谱中频频谱和瀑布图显示

工作原理

前端

从天线接口开始,信号路径中的频率限制为 8 GHz。随后在三条路径中进行三个不同频率范围的信号处理。

9 kHz 到 30 MHz 的信号通过前置放大器直接传到 A/D转换器。 20 MHz到 3.5 GHz的信号通过预选器和前置放大器,或者在高信号电平时通过衰减器传输到中频部分。预选器和衰减器能够有效保护中频部分免遭过载损坏。由于这段频率范围内会出现最大信号总电平,所以上述功能尤为重要。 3.5 GHz 到 8 GHz的信号通过前置放大器传到中频部分。

三段中频部分将为随后的 A/D转换器处理 20 MHz 到 8 GHz 的信号。为了提供最优的设备性能,后面的部分只处理 7.5 GHz 以下的信号。未控制的 21.4 MHz中频也可以通过 R&S?PR100的 BNC 插孔在 A/D转换器前录制,用于将来的外部处理。数字信号处理

在信号 A/D转换之后,信号路径分成两条路径:

在第一路径中,中频频谱通过数字下变频器(DDC )、数字带通滤波器和 FFT 阶段进行计算。带通滤波器的带宽可在 10 kHz 到 10 MHz 范围内选择。在中频频谱输出到显示屏或通过 LAN 接口输出之前,结果通过 AVERAGE (平均), MIN HOLD (最小保持)或 MAX HOLD(最大保持)等用户选择的功能进行后期处理。

在第二路径中,信号被处理用于为电平测量或解调。这里信号也是通过数字下变频器(DDC )和带通滤波器进行计算。为了以最优的信噪比处理不同的信号,接收机具有 150 Hz到 500 kHz解调带宽的中频滤波器,此滤波器可以独立于中频带宽进行选择。

在电平测量之前,通过用户选择的 AVERAGE (平均), RMS (均方根), MAX PEAK (最大峰值)或 SAMPLE (采样)函数确定并权衡电平绝对值。然后测量电平输出到显示屏上或通过 LAN接口输出。

对于模拟信号的解调,复基带数据在经过带通滤波器后将使用自动增益控制(AGC )或手动增益控制进行处理。然后通过 AM 、 FM 、 USB 、 LSB 、 ISB 、 PULSE 或 CW 解调阶段进行处理。数字信号的复基带数据(I/Q 数据)在 AGC/MGC阶段

之后直接输出用于将来的处理。

得到的结果为数字数据,可以通过 LAN 接口输出用于特殊任务要求。数字音频数据转换为模拟信号通过扬声器输出。

高接收灵敏度,高信号分辨率

R&S? PR100具有高达 10 MHz的中频带宽。由于接收机可以显示预设中心频率的高达 10 MHz 带宽的中频频谱而不需扫描,这使得即便很短的信号脉冲也可以被捕获。

最宽 10 MHz的中频带宽可产生最宽的频谱显示,而最窄 10 kHz 的中频带宽可产生最高的灵敏度。

中频频谱通过快速傅里叶变换(FFT )进行数字计算。在中频使用快速傅里叶变换(FFT )具有明显的优点:接收机的灵敏度和信号分辨率远远高于具有相同频谱显示宽度的传统模拟接收机。中频频谱

中频频谱的 FFT 计算按照多步进行,这些步骤在下面简单地以 10 kHz中频带宽(BW

中频频谱

= 10 kHz)为例进行说明,这个带宽可带来最大的灵敏度。

基于中频滤波器的有限边缘坡度,采样频率 f s 必须大于选择

的中频带宽 BW

中频频谱

。这样,采样频率和中频带宽的比值就是一个大于 1的值,也就是中频滤波器边缘陡峭程度的衡量值。这种关系由下列两个公式表达:

或者

= BW

中频频谱

×常数

值取决于选择的中频带宽,也就是说,它可能因中频带宽的

函数有所不同。对于 BW

中频频谱

= 10 kHz的中频带宽,常数值为 1.28。因此为了显示 10 kHz的中频频谱,需要的采样频率为 f s = 12.8 kHz

。

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 13

R&S?PR100使用长度 N 为 2048个点的 FFT 来生成中频频谱。为了计算这些点,在上述例子中 12.8 kHz的采样带宽被分为 2048个等距离的频率片,也称为“ bin ”(参见图“中频频谱的信号处理”)。

频率片的带宽 BW bin 按如下公式获得:

这意味着在上述例子中,仅仅每个 bin 的 6.25 Hz带宽用于计算,而显示的平均噪音电平(DANL )则按如下公式(简单起见这里没有考虑 FFT 的窗函数效应):DANL = -174 dBm + NF + 10 * log(BWbin

/Hz)

数量 NF 代表了接收机的全部噪声系数。

上述例子显示,通过使用 FFT ,在 DANL 计算中考虑的实际分辨率带宽(RBW )(即 BW bin )比 10kHz 的范围小得多。 FFT 计算中高频谱分辨率的另一优点是能够捕获位置相近的信号(例如 f 1、 f 2、 f 3)并在中频频谱中显示为离散的信号 (参见“中频频谱中的信号显示”)。

对于模拟接收机,如果选择了分辨率带宽等于设置的中频带

宽(RBW = BW中频频谱 ),将显示总信号 f sum ,而不是三个离散的信号 f 1、 f 2和 f 3

。

与选择的中频带宽相比的实际采样带宽

数字和模拟接收机的中频频谱中的信号分辨率

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 15

全景扫描

接收机的 10 MHz 最大 FFT 带宽使其能够在很宽的频率范围内极快的扫描(全景扫描)。为了达到这一目的,最大 10 MHz 带宽的频率窗口连续相接,从而横贯整个预定义的扫描范围(参见图“全景扫描模式中的信号处理”)。与中频频谱相同,使用 FFT 能以更细的分辨率处理较宽的频率窗口。频率窗口的宽度和 FFT 长度(FFT 点的数量)是可变的,由接收机选择使用。

在全景扫描模式下,用户可以选择 125 Hz到 100 kHz范围内的 12个分辨率带宽。分辨率带宽对应于“中频频谱”中提到的频率片的宽度(bin 宽度)。基于选择的 bin 宽度和起始、终止频率, R&S?PR100将为每个扫描步骤自动确定需要的 FFT 长度和频率窗口的宽度。接收机选择这些内部参数,从而为每个分辨率带宽达到最佳的扫描速度(参见图“全景扫描模式下的分辨率”)。

在全景扫描模式下, 100 kHz 的分辨率带宽带来最大的扫描速度,而 125 Hz的分辨率带宽带来最大的灵敏度。

因此,全景扫描的分辨率带宽(bin 宽度)(可在 125 Hz到 100 kHz范围内选择)对应于中频频谱的 DANL 计算中的分辨率带宽(BWbin )(参见“中频频谱”中的 DANL 公式), 从而可以被用于计算全景扫描的 DANL 。另外,用户可以选择分辨率带宽以获得理想的频率分辨率(参见图“ Bin 宽度和频道间隔”)。

从上述说明中可见,在监测接收机中数字信号处理的使用具有决定性的优势。极高的灵敏度(来自极细的分辨率)以及宽频谱视图和高扫描速度使其超越了模拟接收机的捕获概

率。

快速全景扫描模式中的基本序列

通过改变 bin 宽度,选择全景扫描的分辨率选择 12.5 kHz的 bin 宽度来捕获使用 12.5 kHz频道间隔的无线电服务

R&S?HE300有源方向性天线

天线通过四个模块覆盖从 9 kHz到 7.5 GHz的极宽频率范围,其中三个模块覆盖从 20 MHz到 7.5 GHz频率范围。 R&S?HE300 HF天线模块作为 HF 选件,覆盖 9 kHz到 20 MHz的频率范围。

便携式监测和测量系统

R&S?HE300有源方向性天线和 R&S?PR100便携式接收机可共同组成一个强大的发射机定位的接收系统。便携且轻便的设备组合足以应付建筑物内或者四轮车辆无法到达的恶劣地形环境下的测量任务。这套经济的监测系统除了能够进行定位和电平测量之外,还具有一个重要的优点:可以较隐蔽地进行运输和配置。

对于在固定站点进行的长期监测应用,可将天线安装在三脚架上。天线手柄上的连接螺纹与传统照相机三脚架的安装螺丝是互相匹配的。

内置可切换的低噪声放大器进一步增强了低信号场强时的系统灵敏度,从而增加了捕获概率(有源模式)。在无源模式下,放大器被旁路,因此天线也可靠近强信号源使用。针对实际使用的人体工程学设计

?组件及 R&S?HE300 HF 天线模块和 R&S?PR100接收

有源模式下 R&S?HE300的天线因子

规格

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 17

订购信息

基本单元

软件配件

附件

罗德与施瓦茨 R&S?PR100便携式接收机 19

Certi ? ed Environmental System

ISO 14001

DQS REG. NO 1954 UM

Certi ? ed Quality System

ISO 9001

DQS REG. NO 1954 QM

关于罗德与施瓦茨公司

罗德与施瓦茨公司是一家致力于电子行业,独立而活跃的国际性公司,在测试及测量、广播、无线电监测、无线电定位以及保密通信等领域是全球主要的方案解决供应商。自成立 75 年来,罗德与施瓦茨公司业务遍布全球,在超过 70 个国家设立了专业的服务网络。公司总部在德国慕尼黑。服务及支持

全球 24 小时技术支持及超过 70 个国家的上门服务,罗德与施瓦茨公司支持全球服务。公司代表了高质量、预先的服务、准时的交付 –-无论接到的任务是校准仪器还是技术支持请求。联系地区中国

800-810-8228

customersupport.china@rohde-schwarz.com

更多信息,请访问网站 www.rohde-schwarz.com (搜索关键字:PR100)

www.rohde-schwarz.com.cn

R&S?是罗德与施瓦茨公司注册商标商品名是所有者的商标 |中国印制

PD 5213.9870.35 | 01.00版 | 2008年 12月 | R&S?PR100文件中没有容限值的数据没有约束力 | 随时更改

可靠的服务

在 70个国家人工应答订制和灵活性质量保修无隐藏条款

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范文四：EB200监测接收机的操作方法及其应用

2002年第 4期

24理中国无线电管 China　radio　management

工作研

究

B200　型监测接收机是德国罗德与施瓦茨公司(R&S)最新推出的监测及测

向定位仪器(见图1), 采用了便于随身携带操作的人体工学设计。该机配备 HE200系列有源指向天线, 接收频率范围为10kHz~3GHz,有 FM 调频,AM 调幅,P U L S E 脉冲,CW 等幅波,USB 上边带,LSB 下边带等多种解调方式。无论用于监测发射、检测干扰或对不知位置的微型发射机定位, EB200的性能在其同级产品中都是无与伦比的。该机自带 RS232串行口或者选购 LAN 以太网接口, 使其也可用于配备有计算机的固定监测系统。

EB200体积小, 重量轻, 采用压铸铝外壳、坚固、抗干扰、并较好地保护了机内的集成元件, 使其成为车辆不能到达之处的理想监测设备。该仪器可以与移动监测车配合使用, 查找远离固定监测站的干扰源, 则效果更加显著。

EB200的特点是高输入灵敏度和高频率精确度。安装选购软件EB200DS之后, 能显示射频频谱, 并且可以毫不困难地检测到瞬间信号, 诸如跳频信号和突发脉冲信号 ; 安装选购硬件 EB200SU 之后,能显示中频频谱全景。另外, R&S公司还提供了两种新

的固件选购件:适合场强测量的 EB200FS 和适合覆盖测量的 EB200CM。

该机可以采用直流稳压器、外接蓄电池或仪器自身的电池块供电,在供电中断时, 所有数据会自动存储。供电恢复后, 该仪器马上恢复为原操作状态。

EB200具有两种测试模式、三种电平检测器和用户可选的测量时间, 可以灵活地应用于下列各种不同的测量任务 :

①监测已知频率,固定监测一个频率或周期性地扫描监测任意几个频率;②在任意设定的起止频率范围内, 扫描搜索信号; ③借助手持指向天线 HE200, 对中、近距离目标进行定位;④监测各种非预期的发射信号, 包括脉冲发射;⑤监测未注册发证发射机的非法通信, 或对已发证发射机信号产生的干扰;⑥防止微型间谍发射机(窃听器)的发射, 以防泄密或被窃听;⑦在工作频段上, 监听合法电台的运行状况;⑧监听选定的发射机信号; ⑨通过 M O D E M 和 PC 机,遥控其工作, 构成远程监测系统;⑩场强检测和覆盖范围检测。

一、基本操作

按 YES 软键,进行系统复位。

注意:系统复位不会将频率扫描的抑制频率范围表和存储器的内容清除。

(2)清除频率扫描的抑制频率范围表在 M A I N 菜单,依次按 F -S C A N 、 C O N F I G 、SUPP、DEL　ALL 软键,显示 “! DELETE　THE　WHOLE　TABLE　　ARE YOU　SURE?” ,再按 YES 软键。

(3)清除所有存储器的内容

在 M A I N 菜单,依次按 M -S C A N 、 CONFIG 、DELETE 软键,进入存储记忆扫描配置删除菜单:显示“DELETE　MEMORY CONTESTS　　NO:XXX ” ,再按 ALL 软键。

2.　单个频率的设置方法一:

用数字键键入所需的频率数字, 在键入第一个数字之后, 弹出编辑器窗口会显示在软键区上。频率单位用 MHz

或KHz软键选择, 输入。如:将接收频率设置为:164.

.、

7、 2、 5数字键及MHz软键, 输入。

方法二:

此时在旋转轮功能区显示

EB200监测接收机的操作方法及其应用

■　湖南岳阳市无线电管理处　　涂光宙

数进行存储。

逐个设置用于 M -S C A N 的存储单元的内容。如果某存储单元的某参数设置不当, 可以用

容,

进行修改,

新存储。

激活用于 M

-S C A

N 的存储

单元:

用旋转轮选择

存储单元编号,按 A C T I V A T E

软键, 使存储单元被激活, 此时存储单元编

号的右边显示“ ■

” 。逐个激活用于 M-SCAN

的存储单元。

进行存储记忆扫描:

在 M-SCAN 子菜单,按或软键,从当

前存储单元开始进行扫描。

(3)D-SCAN数字扫描(射频频谱显示, 需

配置硬件选购件)

在 MAIN 菜单,按 D-SCAN 软键,进

入数字扫描菜单:频率扫宽、中心频率、参

考电平等参数的配置,

轮设置。各种频谱在按下相应的软键后, 会

通过监测空中无线电信号后产生, 并且显示

在工作区。

4.　电平测量及实际信号电平值的计算

电平测量:

在 M A I N 菜单,依次按 D I S P L A Y 、

LEVEL 软键,显示屏的工作区将显示接收

用天线、接收频率、电平条形图及信号电平

数字值等。

电平条形图有两条,上面的显示信号

电平, 下面的显示静噪门限电平, 分辨率均

为 1dB。当信号电平超过静噪门限时, 显示

屏的右边、菜单名称区的上方会显示出一个

型符号。

实际信号电平值:

实际信号电平=显示电平值+仪器衰

减量-天线方向性系数-天线增益。

天线方向性系数和天线增益可以从

《HE200指向天线手册》中查得。

二、利用指向天线的方向图

特性进行快速测向定位

噪门限, 则扫描进程被中断, 接收机停留在

相应的信号频率, 以便操作员可以识别该发

射信号。对于短暂的无线电发射信号, 缩短

驻留时间是可行的, 为此需要选择一个保持

时间。保持时间是信号电平降至门限电平以

下之后, 接收机保持在该频率的时间。如果

在驻留时间期间内, 信号消失, 则保持时间

开始计算。保持时间过后, 即使驻留时间仍

然未达到, 扫描也从下一个频率开始继续进

行。如果保持时间期间内, 信号超过静噪门

限电平, 则保持时间被复位、驻留时间结束。

(1)F-SCAN频率扫描

频率扫描支持在某一频率范围内搜索

信号的功能。

设置频率扫描参数:

在 M A I N 菜单,依次按 F -S C A N 、

CONFIG 软键,进入频率扫描配置菜单:用

按单个频率的设置方法, 设

频率步进值

T-

D W E L L 、暂停之后恢复扫描的时间 T -

NOSIG、计数周期 CYCLES 等参数。

进行频率扫描:

在 F -S C A N 子菜单,按 R U N +或软

RUN-键,从当前频率开始进行扫描。

(2)M-SCAN存储记忆扫描

EB200接收机具有 1000个可以自定义

的存储单元, 每个可以存储一组完整的接收

机数据组, 实际上, 每个已经储存数据的存

储单元就相当于一个信道。

设置存储单元的内容:

在 M A I N 菜单,依次按 M -S C A N 、

CONFIG 软键,进入存储记忆扫描配置菜

单 :在显示屏的工作区, 显示出已经存储在

相应的存储单元中的接收机设置参数。通过

按相应的直接功能键,设置接收频率 FRQ、

解调方式 M O D 、中频带宽 B W 、静噪门限

电平 S Q 、天线编号 A N T (在固定模式由

CPU 控制) 、衰减量 A T T、自动频率控制

AFC(只适用于监听模式)等功能参数, 然后

根据需要,

择,用旋转轮或数字键设置 S Q 　 F R O M

M E M ,T -D W E L L ,T -N O S I G ,C Y C L E S

等参数 ; 用旋转轮选择存储单

元编号; 最后, 将所有设置参

从经典天线理论可知:天线方向图的尖锐程度与其有效面积成正比;有效面积越大,方向图愈尖锐, 反之亦然。 EB200接收机配备 HE200系列小型化指向天线,其方向图比较钝。

在实际使用中发现:对于小型化天线,采用“最大值迂回测向定位法”寻找目标, 往往很不准确, 甚至南辕北辙。我们可以采用 “天线方向图最大值与最小值对比测试法” , 进行测向定位, 实践证明该方法是比较理想、切实可行的:利用 HE200系列指向天线的方向图特性, 将接收信号的最大值和最小值进行对比, 以确定来波方向。

从天线的方向图(见图2)可见 :天线瞄准轴方向就是天线方向图的最大值方向。虽然 H E 200系列天线在其瞄准轴方向±60°范围内, 电压幅度的变化不大 ;但在瞄准轴两端, 电压幅度变化却很大, 利用这个差值, 我们不难得到被测来波的确切方向。

1.　先将待测频率置入 EB200接收机, 用指向天线搜索寻找目标, 同时仔细观察显示屏上的信号强度指示, 找出接收信号电平最大值, 此时指向天线是指向目标的, 初步确定为来波方向。

2.　为准确判定目标的方向, 将指向天线的瞄准轴在水平面内旋转180°(即指向在步骤 1中发现方向的反方向) , 若此时的信号电平最小, 我们可以认定 :步骤1中发现的方向, 即为目标的确切方向。

此方法快速准确,一般只需反复 2~3次, 即可确定目标所在。

图2　天线的方向图

信号

V m a x

U m a x

2002年第 4期 25理

中国无线电管

范文五：监测接收机等效噪声温度分析

监测接收机等效噪声温度分析

【摘要】文章从RDSS 系统运行的实际情况出发，对地面监测接收机的热噪声进行了论述，引入了等效噪声温度的概念，并对级联网络的等效噪声温度给予了求解，在此基础上最后对RDSS 系统地面监测接收机的等效噪声温度进行了分析和研究。

【关键词】接收机；热噪声；等效噪声温度

1. 引言

由于RDSS 系统采用卫星传输体制，用户入站信号在到达地面中心站前须经卫星转发，远距离传输后到达接收机的信号是很微弱的，如何使接收机的噪声尽可能低，从而使信号与噪声的功率比尽可能满足后端信号处理单元的工作要求，是系统设计的一个至关重要问题。而从研究通信系统的角度看，接收机线性或准线性放大器、变频器以及线路的电阻损耗引起的噪声，均可以作为等效热噪声来处理，或者有的本身就是热噪声，所以文章从热噪声出发，引入等效噪声温度的概念，继而对级联网络的等效噪声温度进行求解，在此基础上对RDSS 系统地面监测接收机的等效噪声温度给予分析。

2. 热噪声基本概念

热噪声是由于传导媒质中带电粒子（通常是电子）随机运动而产生的。其功率谱密度试验结果及热力学和量子力学的分析表明，阻值为R 的电阻（或物体）其两端所呈现的热噪声电压，服从高斯分布，其均值为零，均方值为2R （πkT）2/3h，单位为（V2）；而热噪声的单边功率谱密度N （f ）为：

N （f ）=4Rhf/（ehf/kT-1）（V2/Hz）（1）

式中，T 为物体的绝对温度，（K ）；

k 为波耳兹曼常数，1.38054×10-23 （J/K）；

h 为布朗克适量，6.6254×10-34（J·S ）；

f 为频率（Hz ）。

如图1所示，当此电阻与线性网络匹配连接即R=Rin时，热噪声源输出的是最大噪声功率。匹配负载所得到的最大噪声单边功率谱密度，用n0表示，即：

n0=hf/（ehf/kT-1）（W/Hz）（2）

当f

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