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摘要:随着数字信号处理技术的快速发展,射频流盘技术应运而生。将射频流盘技术应用到中短波广播信号监测中,可以使得监测人员通过对于频谱的分析对信号进行记录,然后进行分析,这有效的弥补了传统中短波广播信号监测存在的漏洞。基于此,本文主要围绕射频流盘技术在中短波广播信号监测中的应用进行了详细分析。
关键词:射频流盘技术;中短波;广播信号;信号监测;应用
引言
本文详细介绍了射频流盘技术的概念及其系统结构,讨论了射频流盘技术应用在中、短波广播信号监测中的优势,并对于其具体应用体现进行了深入分析研究。本文的研究对于射频流盘技术在中短波广播信号自台监测中的应用具有实际意义,旨在不断提高中短波广播信号监控水平。
一、射频技术的发展
(一)接收和解调短波射频信号
在对于射频信号的接收和采集上,传统的接收机的接收结构主要是超外差接收机,超外差接收机也叫中频接收机,它主要是通过两次下变频操作来将RF信号转换为基带信号。在此种结构之中,接收机首次按将射频RF信号来进行带通滤波,之后再对其进行混频,将射频RF信号转换为IF信号。然后同样对于IF信号对其带通滤波二次下变频处理,这样就将IF信号转换为了基带信号。这种方法只是适用于较少信号的处理,并且整体信号处理的速度较为缓慢,需要对其进行实时的收听。中频接收机原理请看图一。
图一中频接收机原理图
(二)高速射频采集
随着我国数字信号处理技术的快速发展,数据总线宽带以及储存介质读取速度得到了明显的提高。在这种背景之下,出现了多样的技术手段可以将频谱信息进行实时连续记录,将其可以统称为射频流盘。仪器设备在对于数据进行采集或者处理之后,便是利用流盘来将其采集处理后的数据进行传输。
(三)射频流盘技术分析
射频信号在储存到了磁盘之中后,会根据对于信号的实际使用需要取出射频文件对其离线解调。这可以完全的还原出射频信号的历史信息,可以对其进行音频坚挺以及功率分析等等。此外,还支持对其在线解调,利用软件无线电技术,可以对于中短波信号进行数字化处理,对其进行数字化处理不仅增强了数据的真实性,还加快了数据的处理速度。[3]
此外,射频流盘还有效的拓展了信号监测及其分析的方法。传统的信号监测主要是利用步进FFT监测接收机,利用步进FFT监测接收机只能够对于信号实时的监测,对于记录并处理的结果只能对其少量的记录。因此利用传统的信号监测到后期可以进行分析的数据以及方法较少。采用射频采集流盘技术,相关监测热源可以使用多种方法对于信号进行分析。例如统计分析法、解调法等等。此外,还可以对于现场的电磁环境进行模拟,将信号源再次重新发射。
二、射频信号调制识别技术
无线射频识别是射频信号调制识别技术的别称,它属于一种新型的通信技术。无线射频识别技术主要是通过无线射频来识别特定的调频方式,并对其进行记录。曲线射频之别的原理只利用射频信号特性,来对于信号的种类进行识别并对其进行区分。
上文的射频流盘技术以及无线射频识别通信技术有效的解决了目前信号宽带采集、储存等问题。并且射频流盘技术和无线射频识别通信技术充分的利用了信号重构这一技术,将一些需要及时储存的射频数字化数据还原并进行保存,这使得中短波射频信号的恢复研究更进一步。这一技术的实现和应用改变了传统中短波信号数字化处理的方法,对于研究中短波传输规律提供了基础条件。[4]
三、射频流盘技术在中短波广播信号监测中的应用分析
射频流盘技术能够对于中频电路数字化后的信息进行有效监测,同时能够完整的对其进行保存。此外射频流盘可以充分的应用射频新哈皮调整识别技术来对于射频信号进行搜索。这和传统的监测储存技术有着较大的区别,具有独特的优势,有助于相关监测人员对于频谱信息进行分析。目前射频流盘技术在中短波广播信号监测领域之中的应用主要体现在以下几个方面。[2]
(一)信号记录以及取证对于射频流盘技术的应用
在传统的广播电视监测工作之中,监测人员需要通过相关的设备实时进行搜索并检测各种类型的广播频段信号。用到的设备有检测接收机、频谱仪测量仪器等等。广播频段里面的信号监测人员只能够根据相关部门所批示的相关批复以及播出之后的图片来对其进行对比,非常的复杂。而对应的正常信号以及干扰信号则是由经验老道的监测人员进行主观判断,干扰信号的取证通过的记录频谱包络或者是频谱截图之后,那么实时的录音则表示完成。但是在这其中,相同的频谱包络以及频谱截图较多,因此将记录下来的信息将其作为干扰信号理由并不成立,不能够利用频谱的截图来有效反映出信号变化的过程。
射频流盘技术应用到其中,不仅可以记录射频信号数字化之后的一切信息,还可以从其中直接的分析出干扰信号,从而对于各类中短波广播信号质量进行全面的监测,并对其记录。利用射频流盘技术可以直接反映出信号动态变化的过程。射频流盘技术的应用很好的弥补了传统监测技术存在的漏洞。
(二)频谱信号的分析以及解调和解码对于射频流盘技术的应用
在广播电视领域之内,频谱信号的监测大多局限于对于模拟信号的收听以及收看等,并不可以利用对于记录频域内的各种信号的变化进行长时间的记录占用。对此,应用射频流盘技术可以很好的解决这一问题。主要是利用射频流盘技术之中的回放分析软件等来解决信号长时间的占用。要想解决频谱利用率以及信号出现的次数等等需要对于信号进行长时间的观测,并对其做好相关的记录,同时对于其周期性进行统计。通过利用射频流盘技术中的回放软件,可以随之调节时间,任意的切换地点,有助于对于整个广播的电波信号在一个时间点上进行研究,在频谱上面可以直观的观察到整个电台的频率。[1]
这几年来,随着数字技术的快速发展,加上广电领域之中信号调制方式多样等,因此导致了数字信号不能够在短时间内进行解调。但是随着射频流盘技术对于监测信号之后的分析和应用,广电监测人员也将信号分析软件对于大盘数据进行解码分析,这不仅可以对于信息进行深入解析,也使得数据存档等延长了时间。
射频流盘记录在对于未知信号上,假设以数字电视调制的信号举例,可以使用VectorSignalAnalyzer软件,或是采用手动进行调制的方式来回复信号的码流。同时,采用合适的解码器,可以从码流之中恢复相关的音频或者视频信息。[5]
(三)数字信号处理对于射频流盘技术的应用
在射频流盘技术中,其中记录到的IQ数据可以有效支持VSA等数字信号处理软件对其进行展开分析。对此,可以在频域之内对于记录到的信号展开再次分析,例如信号回放之中的更改RBW、检波方式等设置,还可以增加数字滤波器。同时也可以对其使用时频分析、小波变换等方法对于信号进行分析。
四、结束语
总而言之,射频流盘技术应用到中短波广播信号监测之中具有明显的优势,因此作为相关的广电人,应该随时关注广电科技的进步,不断的提升自我,运用新知识服务于广电事业的发展。
参考文献:
[1]叶汉英.射频流盘系统高速数据传输与存储技术的研究与实现[D].电子科技大学,2015.
[2]董永帅.射频流盘系统中基于FPGA的中频信号处理的设计与实现[D].电子科技大学,2015.
[3]郭天艳.中短波广播模拟信号技术分析体系的研究和应用[J].电子技术与软件工程,2016,(06):31.
[4]高飞.中短波广播系统中存在的信号接收问题以及改进方法[J].中国新通信,2016,18(11):47.
[5]赵丽萍,刘青杰.中短波广播信号场强自动测量软件的设计与实现[J].广播电视信息,2014,(08):75-77.