无线电监测问题.doc

一、基础知识1.1 填空题1. 1864年，由著名的物理学家_麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，后来赫兹又通过一系列的实验验证了这一理论的正确性，并进一步完善了这一理论2. 1887年 赫兹 首先验证了电磁波的存在注：早期无线电发展史的几个重要人物和事件：u 1837年，美国人莫尔斯发明了电报，创造了莫尔斯电码，开创了通信的新纪元。莫尔斯密码表是莫尔斯密码和代表意义的对照表格 : 短音 念作滴（di） - : 长音 念作答（da） 字码：A - B - S.O.S.是国际莫尔斯电码救难信号，S ，O -，国际无线电报公约组织于1908年正式将它确定为国际通用海难求救信号。这三个字母组合没有任何实际意义，只是因为它的电码“ .-.”在电报中是发报方最容易发出，接报方最容易辨识的电码。u 1864年，英国科学家麦克斯韦总结了前人的科学成果，提出了电磁波学说，从理论上预言了电磁波的存在。u 1876年，美国人贝尔发明了电话，能够直接将语音信号变为电能沿导线传输。u 1887年，德国科学家赫兹用一个震荡偶子产生了电磁波，历史上第一次验证了电磁波的存在，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。为了纪念他的功绩，人们用他的名字来命名各种波动频率的单位，简称“赫”。赫兹也是是国际单位制中频率的单位，它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。u 1896年，意大利科学家马可尼在赫兹实验的基础上，实现了无线电信号的远距离传送，在英国进行了14.4公里的通讯试验成功，并取得专利。1897年起又进行了一系列的无线电通信实验，他在伦敦成立马可尼无线电报公司。1901年12月12日，马可尼的研究小组，在加拿大纽芬兰接收到从英国发送出来的第一个横跨大西洋的无线电信号。1909年他和布劳恩一起得诺贝尔物理学奖。u 1895年5月7日，俄国科学家波波夫在彼得堡俄国物理化学会的物理分会上，宣读了论文金属屑同电振荡的关系，并且表演了他发明的无线电接收机。1896年3月24日，波波夫和助手雷布金在俄国物理化学协会的年会上，正式进行了用无线电传递莫尔斯电报码的表演，雷布金拍发信号，波波夫接收信号，通信距离是250米。物理学会分会会长佩特罗司赫夫基教授把接收到的电报字母逐一写在黑板上，最后得到的报文是：“海因里希赫兹”。它表示波波夫对这位电磁波的发明者的崇敬。这份电报虽然很短，只有几个字，它却是世界上第一份有明确内容的无线电报。3. 在空中以一定速度传播的交变电磁场叫 电磁波 注：电磁波的几点基本知识：电磁波是电磁场的一种运动形态。电和磁可说是一体两面，变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向电波的极化方向：无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向和地面平行，则称它为水平极化波。无线电波的波长、频率和传播速度的关系： /为速度(m/s)；为频率(Hz)；为波长(m)4. 电场场强标准单位为伏特每米(或V/m)，磁场场强的单位为安培每米(或A/m)，功率通量密度的标准单位为瓦特每平方米(W/m2) 电场场强：E；磁场场强：H；功率通量密度：功率通量密度是指在单位面积上通过的功率。S=EH=Pt/4d 其中：Pt为放射源的发射功率，d为距放射源的距离。5. 在国际频率划分中，中国属于第 三 区 为了频率划分，国际电信联盟无线电规则将世界划分三个大区，大体上是欧洲和非洲为区，美洲为区，亚洲和澳洲为区。6. 通常情况下，无线电波的频率越高，损耗越 大 ，反射能力越 强 ，绕射能力越 低 注：无线电波的传播方式：直射：直射是无线电波在自由空间传播的方式。反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体时，就会发生反射。反射常发生在地球表面、建筑物和墙壁表面。绕射（衍射）：波在传播时，若被一个大小接近于或小于波长的物体阻挡，就绕过这个物体继续进行。散射：散射就是由于介质中存在的微小粒子（异质体）或者分子对电磁波的作用，使电磁波偏离原来的传播方向而向四周传播的现象。利用大气层中传播媒介的不均匀性对无线电波的散射作用进行的超视距通信。根据散射媒质的不同，散射通信一般分为对流层散射通信和电离层散射通信。通常所说的散射通信大多是指对流层散射通信。自由空间电波传播损耗：P=32.45+20(lgd+lgf)7. 无线电波甚高频(VHF)的频率范围是从 30MHz 到 300MHz8. IS-95标准的CDMA移动系统的信道带宽为 1.23MHz 移动通信系统有多种分类方法：按信号性质分，可分为模拟、数字；按调制方式分，可分为调频、调相、调幅；按多址方式分，可分为： 频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)。9. 在18001805MHz有我国拥有自主知识产权的移动通信系统，这个系统是TD-SCDMA3G第三代移动通信的三个标准：W-CDMA、这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，中国联通3G标准采用的就是WCDMA。CDMA2000、是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参和，韩国现在成为该标准的主导者，目前中国电信采用这一方案。TD-SCDMA、该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出，目前中国移动采用此标准。10. 2006年版中华人民共和国无线电频率划分规定中，频率规划到 1000G Hz。中华人民共和国无线电频率划分规定已经2010年8月13日中华人民共和国工业和信息化部第13次部务会议审议通过，现予公布，自2010年12月1日起施行。原中华人民共和国信息产业部2006年10月16日公布的中华人民共和国无线电频率划分规定（中华人民共和国信息产业部令第40号）同时废止。二、监测测向技术2.1 填空1. 无线电监测包括 日常监测 (或常规监测) 和特殊监测。常规监测的任务：1） 监测已核准的无线电台站的发射、检查其工作是否符合批准的技术条件和要求。2） 对各种干扰信号进行监测并进行分析，确定干扰源。3）监测无线电频谱的使用情况。为频谱资源的开发、频率规划和指配提供技术依据。4）监测不明无线电台的发射行为，实施无线电监测。5）对违反国际电信公约和无线电规划以及中华人民共和国无线电管理条例的发射行为实施无线电监测。6）对水上和航空安全救险业务专用频率实施保护性监测。7）电磁环境监测。特殊监测任务 系指常规监测以外的监测任务。如：国际监测*监测我国在国际电联登记注册的频率是否受到国外无线电台的干扰。*对国际电联或有关国家申诉的、涉及我国干扰别国频率问题，要通过无线电监测及时排除。*和有关国家使用联合监测、消除边界区域的无线电干扰*执行国际电联委托的监测任务2. 磁偏角是 磁北 线和 真北 线之间的夹角。磁偏角是指磁针静止时，所指 的北方和真正北方的夹角。根据规定，磁针指北极N向东偏则磁偏角为正，向西偏则磁偏角为负。地磁极是接近南极和北极的，但并不和南极、北极重合，磁北极距地理北极大约相差1500km.不同的地方地磁偏角也不同：北京 550 天津 530 济南 5013. 邻道干扰主要取决于接收机中频滤波器的 选择性 和发信机在相邻频道通带内的边带噪声。4. 接收机信噪比从20dB下降到14dB的干扰叫 阻塞 干扰。5. 当两个不同频率的已调载波同时加到一个 非线性器件 时产生一个三阶失真产物叫交调。6. 接收机互调是指多个 不同频率 信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生互调产物，互调产物落入接收机中频带内造成的干扰7. 输入滤波器允许希望接收的信号进入而限制其他信号，目的是排除高频放大器中的互调。它的另一个作用是衰减在镜像频率上的接收信号。8. 从互调的角度，衡量接收机的性能要看三阶互调的截获点值，该值越高越好无线电干扰的类型：无线干扰一般分为同频道于扰、邻频道干扰、带外干扰、互调干扰和阻塞干扰、非无线电设备辐射干扰等。（1）同频干扰凡是无用信号的载频和有用信号的载频相同，并对接收同频道有用的信号的接收机造成干扰的都称为同频干扰。（2）邻频道干扰干扰台邻频道功率落入接收邻道接收机通带内造成的干扰，称为邻频道干扰。（3）带外干扰发射机的谐波或杂散辐射在接收有用信号的通带内造成的干扰，称为带外干扰。（4）互调干扰互调干扰又分为发射机互调干扰和接收机互调干扰。发射机互调干扰是多部发射机信号落人另一部发射机，并在此末级功放的非线性作用下相互调制，产生不需要的组合频率，对接收信号频率和这些组合频率相同的接收机造成的干扰，称为发射机互调干扰。接收机互调干扰是当多个强信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生互调频率，互调频率落人接收机中频频带内造成的干扰，称为接收机互调干扰。（5）阻塞干扰接收微弱的有用信号时，受到接收频率两旁、高频回路带内一强干扰信号的干扰，称为阻塞干扰。轻则降低接收灵敏，重则通信中断。（6）非无线电设备干扰三阶互调的计算：在无线通信设备中，器件(如放大器、混频器、调制/解调器等)的非线性通常会使同时侵入2个或多个强干扰信号发生相互调制，并产生新的频率成分，这种现象称为互调。其中三阶互调最严重。由此形成的干扰，称为互调干扰。三阶互调的确定三阶互调干扰分二型和三型两种。民航航空频段为118MHZ137MHZ，商业广播调频电台频段为88MHZ107.9MHZ9. 某采用高本振方式工作的接收机，工作时，接收频率为435.250MHz，中频为21.4MHz，此时接收机本振工作在 456.650 MHz频率。 无线电信号RF（射频）进入天线，转换为IF （中频),再转换为基带（I/Q信号），但仍然是较低的频率。 接收： 射频 - 中频 - 基带 发射： 基带 - 中频 - 射频中短波收音机的中频信号是465KC 调频收音机的中频是10.7MHZ10. 测向天线基础(孔径)有大、中、小基础之分，测向天线基础直接影响测向精度。三、检测技术3.1 填空题1. 发射机的频率误差是 实际发射频率 和它的 标称频率 数值之间的差。2. 在频率测量时，通常测量设备的精度应优于发射机频率容限一个数量级 。频率标准和测量方法产生的各类误差 绝对值 之和构成整个系统的最大误差。超短波电台的四项检测指标：频率误差、载波功率、带宽、杂散辐射3.4. 功率的基本单位是瓦特 ，符号dBm表示以 毫瓦 计量的分贝值，符号dBV表示以 微伏 计量的分贝值，3dBm相当于 2 mW，12dBV相当于 4 V。5. 通常无线电通信设备采用 50 欧姆的阻抗来进行设备之间的匹配，而有线广播电视网通常用 75 欧姆进行设备之间的匹配。6. 若已知加在频谱分析仪射频输入端口的电压为1V，相当于 120 dBV，则此时加在频谱分析仪射频输入功率为 13 dBm。功率、电压、电平之间的单位换算：基准功率、基准电压7. 已知某信号的频谱相对中心频率左右对称，其90的功率的带宽为12kHz，则处在该信号中心频率向上偏移6kHz之外的信号的总功率占其发射功率的 5 的比例。8. 已知某调频手持台发射功率为5W，和上邻信道功率比为-65dB，则落入上邻信道内的信号功率为 -28 dBm。9. 已知某调频电台标称发射频率为150MHz，现测得其实际发射频率为150.0015MHz，则此时该电台的载波频率容限为 10 ppm。频率容限：发射所占频带的中心频率偏离指配频率（或发射的特征频率偏离参考频率）的最大容许偏差。频率容限以百万分之几或以若干赫表示。10. 我国目前划定的800MHz数字集群通信频段为：上行： 806821MHz ，下行： 851866MHz 。双工间隔为 45 MHz，信道间隔为25 kHz。四、法规管理4.1 填空题1， 中华人民共和国无线电管理条例发布的时间是1993年9月11日，共有10章49条2， 无线电管理实行统一领导、统一规划、分工合理、分级负责的原则，贯彻科学管理、促进发展的方针。3， 对关系到人民生命和财产安全的民航电台产生危害的非无线设备，必须 停止使用4， 未经国家无线电管理机构批准，外国组织、机构和个人不得运用电子监测设备在我国境内进行 电波参数测试 5， 处理无线电频率有害干扰，应当遵循带外让带内、次要业务让主要业务、后用让先用、无规划让有规划的原则；遇特殊情况时，由国家无线电管理机构根据具体情况协调、处理6， 工业、科学、医疗设备、电气化运输系统、高压电力线及其他电器装置产生的无线电波辐射，必须符合国家规定，不得对无线电业务产生有害干扰7， 次要业务不得对来自业经指配或将来可能指配的主要业务电台的有害干扰提出 保护要求 ，但可要求保护不受来自将来可能指配频率的 同一业务或其它次要业务 电台的有害干扰8， 当多种业务共用同一频带，相同标识的业务使用频率具有同等 地位。除另有明确规定者外，遇有干扰时，一般本着后用让先用、无规划的让有规划的原则处理9， 无线电台(站)经批准使用后，应当按照核定的项目进行工作，不得发送和接收和工作无关的信号；确需变更项目的，必须向原批准机构办理变更手续。10， 对依法设置的无线电台站，无线电管理机构应当保护其使用的频率免受有害干扰五、计算题(要求：写出计算过程；结果保留小数点后1位)1. 已知一发射机工作频率为1GHz，距离接收机为100000m，请计算出自由空间电波传播损耗。若采用Egli模式计算，还需哪些参数？答：1)P=32.45+20(lgd+lgf)=32.45+20lg100+lg(1103)=132.45dB2)还需要发射天线、接收天线的有效高度。电波传播特性和场强预测：u 实际工作中的三个例子固定无线电通信移动无线电通信干扰协调和分析u 陆地移动通信主要使用的频段为UHF和VHF，频率150M、450M、900M、1800Mu 传播方式为视距传播，直射波和反射波叠加。u 受多种因素影响：电波频率、传播距离、天线高度、天线增益、极化方式、传播途径的地形、地物、地面电性能参数、时间、季节等u 接收信号是随时间和地点变化的随机信号。通信概率（位置概率和时间概率），我国公网规定：城市通信概率90%，农村通信概率50%。u 常用公式和预测模式：自由空间电波传播损耗：P=32.45+20(lgd+lgf) Egli模式计算公式： A为路径损耗值（单位为dB），D为发射机和接收机之间的距离，f是载频频率，为发射天线高度，为接收天线高度。2. 某监测接收机截获点 IP3指标为0dBm，如果输入两个电平均为80dBV的信号，且都落入预选器通带内。请计算接收机产生的三阶互调电平值。若两输入电平降为78dBV，则该互调电平变为多大？说明减低两输入信号功率的意义。答：0dBm=107dBV1)UIMP=IP3-3(IP3-UIMS)=107-3(107-80)=26dBV2)为20 dB V,降低6 dB V3)说明降低输入信号功率可有效减低互调电平，减小互调的影响。 三阶交截点(IP3)是衡量通信系统线性度的一个重要指标，他反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。它所表明的是确切含义是一个线性系统的最大动态范围的大小。这个指标对于大