第1章-無線電監(jiān)測概述-課件

第1章無線電監(jiān)測概述1.1無線電監(jiān)測的基本概念1.2無線電監(jiān)測設備1.3監(jiān)測接收機中的內部噪聲與噪聲系數(shù)第1章無線電監(jiān)測概述1.1無線電監(jiān)測的基本概念 1.1無線電監(jiān)測的基本概念

1.1.1無線電監(jiān)測的含義和任務

無線電監(jiān)測是指探測、搜索、截獲無線電管理地域內的無線電信號，并對該無線電信號進行分析、識別、監(jiān)視以及獲取其技術參數(shù)、工作特征和輻射源位置等技術信息的活動。它是有效實施電磁頻譜管理的重要手段，也是電磁頻譜管理的重要分支。

無線電監(jiān)測的主要任務是:

(1)對無線電管理地域內的無線電信號特征參數(shù)、工作特征進行監(jiān)視，包括監(jiān)視敵方無線電信號的工作頻率、通信體制、調制方式、信號技術參數(shù)、工作特征(如聯(lián)絡時間、聯(lián)絡代號)等內容。 1.1無線電監(jiān)測的基本概念

1.1.1無線電監(jiān)測的含(2)測向定位，即測定無線電管理地域內無線電信號的來波方位并確定被測無線電輻射源的地理位置。

(3)分析判斷。通過對被測無線電信號特征參數(shù)、工作特征和輻射源位置參數(shù)的分析，查明被測無線電通信網的組成、指揮關系和通聯(lián)(通信聯(lián)絡)規(guī)律，查明被測無線電通信設備的類型、數(shù)量、部署和變化情況，從而進一步判斷無線電干擾設備所在位置。(2)測向定位，即測定無線電管理地域內無線電信號的來波1.1.2無線電監(jiān)測的目標

1.監(jiān)測(各發(fā)射臺站)遵守國家現(xiàn)行的法規(guī)情況

在這方面，無線電監(jiān)測主要識別那些不符合要求的發(fā)射信號，包括未經核準的發(fā)射信號和某些有技術缺陷的發(fā)射信號。進行這項工作的主要原因有：

(1)一個未經核準的或有缺陷的發(fā)射會引起干擾，使其他用戶的業(yè)務受到影響。

(2)未核準的發(fā)射對行政管理來說會造成執(zhí)照收入的損失，同時又會阻礙其他用戶申請執(zhí)照。

(3)頻率規(guī)劃只能在穩(wěn)定協(xié)調的環(huán)境下進行。1.1.2無線電監(jiān)測的目標

1.監(jiān)測(各發(fā)射臺站)遵

2.檢驗技術和操作參數(shù)(無線電技術參數(shù)的檢驗)

利用監(jiān)測可獲得無線電系統(tǒng)的技術參數(shù)和操作特性的詳細資料，其中最重要的一個參數(shù)就是無線電發(fā)射機的發(fā)射頻譜。同時，能測得信號帶寬、調制方式、頻偏、頻移等中頻參數(shù)。

3.干擾的確定和未核準發(fā)射機的識別

通過頻譜監(jiān)測或監(jiān)聽測量，可以檢測引起干擾的未核準發(fā)射機，也可以查明引起干擾的原因，如互調產物或雜散發(fā)射等。

利用無線電測向，移動監(jiān)測車跟蹤測量和監(jiān)聽，有助于對非法發(fā)射機的鑒別和定位。2.檢驗技術和操作參數(shù)(無線電技術參數(shù)的檢驗)

利

4.有助于頻譜資源管理方針政策的貫徹執(zhí)行

如果適時地將頻譜使用情況和需求變化趨勢通知頻譜規(guī)劃者，正常的頻譜管理就能滿意進行。通過長期頻譜監(jiān)測并把監(jiān)測的數(shù)據進行記錄，然后進行統(tǒng)計分析、評估，可有效地利用頻譜資源。

5.獲取頻譜利用(占用度)數(shù)據

頻譜利用數(shù)據可以識別一個頻段中尚未使用的信道或防止給繁重使用信道增加任務。當頻譜管理記錄中沒有指配的信道上出現(xiàn)用戶或雖已指配頻率卻沒被使用時，它可以用來提醒進行調查。當現(xiàn)有頻段太擁擠時，可以用這些資料來劃分額外的頻段。4.有助于頻譜資源管理方針政策的貫徹執(zhí)行

如果適時

6.協(xié)助新的頻率指配

通過對頻譜利用數(shù)據的統(tǒng)計分析，對某些頻段和頻率的使用情況就很清楚了，從而能夠有效地進行頻率的指配，使頻譜資源得到最大化的利用。

7.協(xié)助處理申訴和查詢

隨著頻率使用的擁擠增長，用戶對所使用的業(yè)務逐漸不滿。通過監(jiān)測監(jiān)聽引起大量申訴的區(qū)域，從而查明問題的實質，找到較好的補救方法，對用戶提出的質量申訴可以進行核實或駁回。6.協(xié)助新的頻率指配

通過對頻譜利用數(shù)據的統(tǒng)計分析1.1.3無線電監(jiān)測的功能和分類

1.無線電監(jiān)測應完成的功能

無線電監(jiān)測應完成的功能包括：

(1)信道和頻段使用情況的測量，包括評估信道利用率及頻率指配的有效性。

(2)解決干擾問題。

(3)檢查遵守頻譜管理政策的情況，包括檢驗發(fā)射信號的正常技術參數(shù)和操作特性，檢測識別非法發(fā)射，以及生成并驗證頻率記錄。1.1.3無線電監(jiān)測的功能和分類

1.無線電監(jiān)測應完

2.無線電監(jiān)測的分類

按工作頻段劃分，有長波監(jiān)測、中波監(jiān)測、短波監(jiān)測、超短波監(jiān)測、微波監(jiān)測等。凡是軍用無線電工作的頻段，也是開展無線電監(jiān)測的頻段。在很長的時間內，無線電監(jiān)測主要是在短波和超短波頻段展開的，到目前為止，這兩個頻段仍然是無線電監(jiān)測的主要頻段。隨著微波頻段軍用通信的日益增多，微波監(jiān)測在無線電監(jiān)測中的地位也日益重要。

按信號體制劃分，有對單邊帶通信的監(jiān)測、對接力通信的監(jiān)測、對衛(wèi)星通信的監(jiān)測、對跳頻通信的監(jiān)測、對直接序列擴頻通信的監(jiān)測、對雷達信號的監(jiān)測、對無線電控制信號的監(jiān)測等。

按無線電監(jiān)測的技術參數(shù)劃分，通常分為無線電技術監(jiān)測和無線電方位監(jiān)測。2.無線電監(jiān)測的分類

按工作頻段劃分，有長波監(jiān)測、1.1.4無線電監(jiān)測的基本流程

無線電監(jiān)測的內容和步驟是隨著監(jiān)測設備技術水平的不斷提高而變化的。早期的無線電監(jiān)測是以耳聽、人工分析處理為主的。隨著科學技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的軍事通信大量采用快速通信技術、加密技術、反偵察抗干擾技術等各種先進通信技術。這樣，傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測已遠遠不能適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭的要求。為適應這種變化，現(xiàn)代的無線電監(jiān)測已轉變?yōu)橐员O(jiān)測無線電信號的技術特征為主。于是，無線電監(jiān)測的內容和步驟也隨之改變。1.1.4無線電監(jiān)測的基本流程

無線電監(jiān)測的內容和步驟

1.對無線電信號的搜索與截獲

由于無線電輻射源發(fā)射的無線電信號是未知的，或者通過事先監(jiān)測已知無線電輻射源某些信號頻率而不知其通信聯(lián)絡的時間，因此，需要通過搜索尋找，以發(fā)現(xiàn)無線電輻射源發(fā)射的無線電信號是否存在以及是否有新出現(xiàn)的無線電信號。

截獲無線電信號必須具備三個條件:一是頻率對準，即監(jiān)測設備的工作頻率與被測無線電信號頻率要一致；二是方位對準，即監(jiān)測天線的最大接收方向要對準被測無線電信號的來波方向；三是被測無線電信號電平不小于監(jiān)測設備的接收靈敏度。由于被測無線電信號的頻率和來波方向是未知的，因此，在尋找被測無線電信號時，需進行頻率搜索和方位搜索。1.對無線電信號的搜索與截獲

由于無線電輻射源發(fā)射上述三個條件是對一般情況而言的，實際監(jiān)測中，對于不同的通信體制以及不同類型的信號要區(qū)別對待。對于短波和超短波常規(guī)無線電信號的監(jiān)測，由于這兩個頻段的電臺一般都采用弱方向性或無方向性天線，監(jiān)測設備一般也都采用弱方向性或無方向性天線，因此，一般只進行頻率搜索，而不進行方位搜索。對于接力通信、衛(wèi)星通信、對流層散射通信和雷達信號的監(jiān)測，由于這四種通信體制都采用強方向性天線，因此要求監(jiān)測設備不僅具有頻率搜索功能，也必須具有方位搜索功能。總之，截獲不同類型的無線電信號，需要滿足的條件往往是不同的。上述三個條件是對一般情況而言的，實際監(jiān)測中，對于不同的通

2.測量無線電信號的技術參數(shù)

無線電信號有許多技術參數(shù)，有些是各種無線電信號共有的參數(shù)，有些是不同無線電信號特有的參數(shù)。

各種無線電信號共有的技術參數(shù)主要有:

·信號載頻，或者信號的中心頻率；

·信號電平，通常用相對電平表示；

·信號的頻帶寬度，可根據信號的頻譜結構測量信號的頻帶寬度；

·信號的調制方式，根據信號的波形和頻譜結構一般可分析得到信號的調制方式；

·電波極化方式(必要時測量)。2.測量無線電信號的技術參數(shù)

無線電信號有許多技術不同的無線電信號一般具有自身特有的技術參數(shù)，例如調幅信號的調幅度、調頻信號的調制指數(shù)、數(shù)字信號的碼元速率或碼元寬度、頻移鍵控信號的頻移間隔、跳頻信號的跳頻速率，等等。

以上技術參數(shù)的測量對于無線電信號的識別分類是十分重要的。除了測量技術參數(shù)外，記錄信號的出現(xiàn)時間、頻繁程度、工作時間以及時間占有度等，也是很有意義的技術信息資料。

對無線電信號技術參數(shù)進行實時測量是十分必要的，這對于無線電監(jiān)測尤為重要。當不能實時測量時，可進行記錄，利用音頻錄音、視頻錄像、射頻信號存儲等手段，詳細記錄或存儲截獲的無線電信號，以便事后做進一步分析和處理。不同的無線電信號一般具有自身特有的技術參數(shù)，例如調幅信號

3.對信號特征進行分析和識別

信號特征包括通聯(lián)特征和技術特征。技術特征是指信號的波形特點、頻譜結構、技術參數(shù)以及無線電輻射源的位置參數(shù)等。分析信號特征可以識別信號的調制方式，判斷無線電輻射源的工作體制和無線電設備的性能，判斷無線電通信網的數(shù)量、地理分布以及各通信網的組成、屬性及其應用性質等。3.對信號特征進行分析和識別

信號特征包括通聯(lián)特征

4.控守監(jiān)視

控守監(jiān)視是指對已截獲的無線電輻射源信號進行嚴密監(jiān)視，及時掌握其變化及活動規(guī)律。在實施無線電頻譜管理時，控守監(jiān)視尤為重要，必要時可以及時轉入即時管理。

在無線電監(jiān)測中，可對獲取的技術資料建立無線電管理技術信息數(shù)據庫，并根據技術資料的變化及時更新數(shù)據庫的內容。4.控守監(jiān)視

控守監(jiān)視是指對已截獲的無線電輻射源信 1.2無線電監(jiān)測設備

1.2.1監(jiān)測接收設備的基本組成

早期的監(jiān)測接收設備采用的是普通的無線電接收機，隨著無線電管理水平和無線電監(jiān)測技術的發(fā)展，出現(xiàn)了專用的監(jiān)測接收設備，并且其技術水平也隨著學技術的進步不斷提高?，F(xiàn)代監(jiān)測接收設備因使用目的和承擔任務的不同，其組成也有所差異。但設備的基本組成是大致相同的，主要包括監(jiān)測接收天線、接收機、終端設備和控制裝置。圖1-1示出了典型監(jiān)測接收設備的組成示意圖。 1.2無線電監(jiān)測設備

1.2.1監(jiān)測接收設備的基本圖1-1監(jiān)測接收設備基本組成圖1-1監(jiān)測接收設備基本組成下面對圖1-1予以簡單說明。

(1)天線與天線共用器。天線是監(jiān)測接收設備不可缺少的組成部分，天線共用器視情況而定。當由多部監(jiān)測接收設備組成監(jiān)測站時，通常需要共用天線，必須配置天線共用器。

(2)接收機。接收機是監(jiān)測接收設備的核心，設備的性能很大程度上取決于接收機的性能。接收機用于對信號的選擇、放大、變頻、濾波、解調等處理，并為后面的終端設備提供所需要的各種信號。

(3)終端設備。在圖1-1中的監(jiān)聽記錄設備、測量存儲設備、顯示器、信號處理器都歸于終端設備之列，典型的現(xiàn)代監(jiān)測接收設備一般都包括上述終端設備。但是，承擔不同任務的監(jiān)測接收設備所配置的終端設備也是有所不同的。下面對圖1-1予以簡單說明。

(1)天線與天線共用由于人耳具有極高的分辨能力，因此，各種監(jiān)測接收設備一般都配備有耳機和揚聲器，用于監(jiān)聽無線電信號。記錄設備目前應用最多的是信號記錄儀(存儲器)，其次是視頻錄像記錄設備。隨著射頻數(shù)字存儲技術的成熟和應用，射頻信號存儲器也被用作監(jiān)測接收設備的記錄設備。

信號處理器對來自接收機的信號進行分析、識別、分選等處理，然后提供給測量存儲設備和顯示器進行測量、存儲和顯示。在信號處理方面，數(shù)字信號處理技術得到了廣泛應用，大大提高了信號分析處理的速度。由于人耳具有極高的分辨能力，因此，各種監(jiān)測接收設備一般都(4)控制裝置。早期的監(jiān)測接收設備是由人工操作控制的，由于其速度慢，已不適應現(xiàn)代無線電監(jiān)測的要求。現(xiàn)代監(jiān)測接收設備基本都采用微處理機或微型計算機實現(xiàn)對設備的自動控制，這不僅提高了監(jiān)測接收設備的自動化程度，也擴大了設備的功能。

需要指出，在習慣上，人們常常把監(jiān)測接收設備稱為監(jiān)測接收機。(4)控制裝置。早期的監(jiān)測接收設備是由人工操作控制的，1.2.2監(jiān)測接收設備的主要技術指標

對于不同用途、不同類型的監(jiān)測接收設備，對其技術指標的要求既有共同之處，也有不同之處，下面僅介紹共同的主要技術指標。

1.工作頻率范圍

工作頻率范圍指監(jiān)測接收設備能正常接收無線電信號的頻率范圍。在此頻率范圍內，設備的各項指標均能達到規(guī)定的指標要求。

設備的工作頻率范圍越寬，對不同頻段信號監(jiān)測的適應能力越強。目前，典型的監(jiān)測接收機，比如RS公司的ESMB，其工作范圍為9kHz～3000MHz。1.2.2監(jiān)測接收設備的主要技術指標

對于不同用途、不

2.靈敏度

靈敏度是衡量監(jiān)測接收設備接收微弱信號能力的指標。靈敏度主要取決于接收機的性能，通常的定義是:在接收機輸出端得到額定信號功率和額定信噪比的條件下，接收機天線上所需要的最小感應電動勢。所需要的感應電動勢越小，則靈敏度越高，說明接收微弱信號的能力越強。監(jiān)測接收機的靈敏度一般都在微伏數(shù)量級。

監(jiān)測接收設備的靈敏度與接收機的內部噪聲密切相關。內部噪聲越小，靈敏度越高。一般情況下，監(jiān)測接收設備距被測無線電輻射源較遠，并且天線的最大接收方向通常不能準確對準被測無線電輻射源發(fā)射機天線的最大輻射方向，所以，接收信號一般很微弱。為此，要求監(jiān)測接收設備具有很高的靈敏度。與此相對應，接收機應具有很低的內部噪聲。2.靈敏度

靈敏度是衡量監(jiān)測接收設備接收微弱信號能

3.動態(tài)范圍

動態(tài)范圍是指保證監(jiān)測接收設備正常工作條件下，接收機輸入信號的最大變化范圍。

設接收機允許的最小與最大輸入信號分別為Emin和Emax,則動態(tài)范圍DR為

若用分貝表示，則為3.動態(tài)范圍

動態(tài)范圍是指保證監(jiān)測接收設備正常工作動態(tài)范圍的下限受設備靈敏度的限制，只有大于靈敏度的信號才能被正常接收。動態(tài)范圍的上限則有不同的情況使接收機不能正常工作，與此相對應，對動態(tài)范圍也有不同的定義。應用較多的通常有以下兩種定義:

其一，飽和動態(tài)范圍。它是指輸入信號電平增大到一定程度時，使接收機中的一部分電路處于飽和狀態(tài)，從而失去對信號的放大能力。與此相對應的輸入信號電平稱為飽和電平，即接收機允許的最大輸入信號電平。凡是大于飽和電平的信號都會使接收機出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。

在接收機中采用對數(shù)放大電路和增益控制電路，有利于增大接收機的飽和動態(tài)范圍。動態(tài)范圍的下限受設備靈敏度的限制，只有大于靈敏度的信號才其二，無虛假響應動態(tài)范圍。這種動態(tài)范圍又稱無寄生干擾動態(tài)范圍。任何類型的監(jiān)測接收機都有一定的線性范圍，如果有兩個以上的信號進入接收機，并且超出接收機的線性范圍而進入非線性區(qū)工作，受非線性的影響，那么這些信號互相調制，會產生寄生干擾(或稱虛假信號，其中影響比較嚴重的是互調干擾)。輸入信號越強，非線性影響越大，寄生干擾越嚴重，以致造成接收機不能正常接收信號。當要求輸出的寄生干擾電平不超過某一規(guī)定值時，與此規(guī)

定值所對應的輸入信號電平(測量時一般用兩個等幅信號輸入)即為無虛假響應動態(tài)范圍的上限值。接收機在密集的信號環(huán)境下工作時，無虛假響應動態(tài)范圍是一個重要的性能指標。此動態(tài)范圍小于飽和動態(tài)范圍。其二，無虛假響應動態(tài)范圍。這種動態(tài)范圍又稱無寄生干擾動態(tài)監(jiān)測接收機一般工作于密集的信號環(huán)境中，輸入信號電平會有很大的差異，因此，接收機的動態(tài)范圍越大越好。目前，一般要求動態(tài)范圍大于70～80dB。

4.頻率穩(wěn)定度

監(jiān)測接收設備的頻率穩(wěn)定度完全取決于接收機，一般用長期穩(wěn)定度(日穩(wěn)定度或月穩(wěn)定度)表示，它表征了接收機頻率穩(wěn)定的程度，通常用相對頻率穩(wěn)定度Δf/f0來衡量(f0為標稱頻率值，Δf表示在測試時間內的頻率偏移值)。現(xiàn)代監(jiān)測接收設備基本都采用高穩(wěn)定度的頻率合成器作為頻率源，其頻率穩(wěn)定度通常在10－6～10－8數(shù)量級。監(jiān)測接收機一般工作于密集的信號環(huán)境中，輸入信號電平會有很

5.頻率分辨力

頻率分辨力又稱頻率分辨率，它是指監(jiān)測接收設備能區(qū)分兩個同時存在的不同頻率輻射源信號之間的最小頻率間隔。它反映了設備對相鄰頻率信號的分辨能力。對全景顯示搜索接收設備而言，這是一個極重要的性能指標。

對頻率分辨力的要求與通信信號的信道間隔、空間信號的密集程度等因素有關。例如，在短波頻段，信道間隔小，信號密度高，則要求設備的頻率分辨力高；反之，在微波頻段，則要求頻率分辨力低。

應當指出，有時把監(jiān)測接收設備的頻率步進間隔也稱為頻率分辨率，這在監(jiān)測分析接收設備中比較多見。頻率步進間隔與上面所講的頻率分辨力的含義是完全不同的，不要將二者混淆。5.頻率分辨力

頻率分辨力又稱頻率分辨率，它是指監(jiān)

6.選擇性

選擇性反映了監(jiān)測接收設備選擇信號、抑制干擾的能力。監(jiān)測接收設備的選擇性一般用單頻選擇性和多頻選擇性兩種選擇性指標表示。單頻選擇性是指對中頻干擾、鏡像干擾(或稱像頻干擾)和鄰道干擾的抑制能力。對中頻干擾和鏡像干擾的抑制能力主要取決于接收機混頻電路以前射頻選頻電路的選擇性。一般要求對中頻干擾和鏡像干擾的抑制達到80dB以上。鄰道干擾的抑制能力也稱鄰道選擇性，主要取決于接收機中頻選頻電路的選擇性，通常用接收機的中頻帶寬和中頻選頻電路的矩形系數(shù)表示。中頻帶寬越窄，矩形系數(shù)越小，對鄰道干擾的抑制能力越強。6.選擇性

選擇性反映了監(jiān)測接收設備選擇信號、抑制多頻選擇性是指對于因接收機的非線性而產生的互調干擾、交調干擾、阻塞干擾、倒易混頻等寄生干擾的抑制能力，它不僅與接收機信號通道中選頻電路的選擇性有關，而且與接收機的動態(tài)范圍等因素有關。對于這些干擾，后面將作進一步的討論。

監(jiān)測接收設備的選擇性反映了設備對各種干擾的抗拒能力，所以，有時也稱之為抗干擾特性或抗干擾能力。多頻選擇性是指對于因接收機的非線性而產生的互調干擾、交調

7.反應速度

監(jiān)測接收設備的反應速度包括搜索速度、對信號的分析處理速度等。理想的情況是能夠實現(xiàn)快速搜索截獲，實時測量和分析處理。隨著猝發(fā)通信技術尤其是跳頻技術在軍事通信中的應用，對設備的反應速度提出了更高的要求，否則，就不能實時截獲、分析處理這類駐留時間極短和快速跳變的無線電信號。

以上是各種監(jiān)測設備共有的主要技術性能，還有一些其他的技術性能，如環(huán)境適應能力、增益控制、反向輻射等，其含義與通信接收設備的相同，此處不再贅述。對于不同類型監(jiān)測接收設備特有的技術性能要求，在下一章將會涉及，這里不再討論。7.反應速度

監(jiān)測接收設備的反應速度包括搜索速度、1.3監(jiān)測接收機中的內部噪聲與噪聲系數(shù)

接收機中的噪聲在接收機中表現(xiàn)為一種只要接收機開機工作就持續(xù)存在的起伏干擾。按接收機中噪聲的來源分外部噪聲和內部噪聲兩類。顧名思義，外部噪聲來源于接收機外部，主要有大氣噪聲、太陽噪聲、銀河噪聲和各種電氣裝置中電流或電壓急劇變化引起電磁輻射而形成的噪聲。各種電氣裝置中電流或電壓急劇變化引起電磁輻射而形成的噪聲又稱人為噪聲，人為噪聲的大小取決于各種電氣裝置的分布密度，因此人為噪聲又分為城市人為噪聲和郊區(qū)人為噪聲。外部噪聲的功率與頻率的關系如圖1-2所示。1.3監(jiān)測接收機中的內部噪聲與噪聲系數(shù)

接收機中的圖1-2外部噪聲的功率與頻率的關系圖1-2外部噪聲的功率與頻率的關系1.3.1監(jiān)測接收機的內部噪聲

接收機如果不考慮外部干擾的影響，似乎只要增大接收機的增益，就可以接收任意微弱的信號。但是，實際并非如此，這是因為任何接收機都不可避免地存在內部噪聲，接收機在放大信號的同時，對內部噪聲也進行放大。如果信號減小到一定程度，被噪聲淹沒，接收機輸出的將主要是噪聲而不是信號。所以，內部噪聲是影響接收機靈敏度的重要因素，尤其在微波頻段，接收機的內部噪聲更為嚴重，成為影響接收機靈敏度的主要因素。

接收機的內部噪聲主要來源于電阻和晶體管。1.3.1監(jiān)測接收機的內部噪聲

接收機如果不考慮外部干

1.電阻的熱噪聲

根據熱力學統(tǒng)計理論，在電阻R兩端產生熱噪聲電動勢的均方值為

電阻的熱噪聲除了與阻值有關外，還與電阻的材料有關。式(1-1)對于金屬膜電阻是適用的，對于碳質電阻而言，不僅存在熱噪聲，還存在由于碳粒之間接觸不穩(wěn)定等因素引起的噪聲，所以比金屬膜電阻的噪聲大。(1-1)1.電阻的熱噪聲

根據熱力學統(tǒng)計理論，在電阻R兩端

2.晶體管的噪聲

晶體管是接收機主要的內部噪聲源。晶體管的噪聲包括熱噪聲、散粒噪聲、分配噪聲和閃爍噪聲(又稱1/f噪聲)四種，其噪聲功率隨頻率的變化特性如圖1-3所示。它存在兩個明顯的拐點頻率fn1和fn2。在fn1～fn2頻率范圍內，噪聲功率較低，且分布比較平坦，主要由熱噪聲和散粒噪聲決定。在f<fn1時，近似按1/f規(guī)律變化，主要由閃爍噪聲決定。一般晶體管的fn1在1000Hz以下，好的晶體管可以在100Hz以下。在f<fn2時，隨頻率升高噪聲功率增大，主要由分配噪聲決定。近似fn2由下式確定:2.晶體管的噪聲

晶體管是接收機主要的內部噪聲源。圖1-3晶體管噪聲頻率特性圖1-3晶體管噪聲頻率特性1.3.2監(jiān)測接收機的噪聲系數(shù)

1.噪聲系數(shù)

接收機的內部噪聲用噪聲功率電平的絕對值來衡量是不適宜的，這是因為，接收機輸出信號的質量不是完全取決于噪聲電平的絕對大小，而是取決于信號與噪聲電平的相對比值。為了從對輸出信號質量影響大小的角度來衡量接收機內部噪聲的大小，引入了噪聲系數(shù)這一概念。

1)噪聲系數(shù)的含義

我們以圖1-4所示的線性電路為例，說明噪聲系數(shù)的含義。圖中，線性電路的輸入端和輸出端認為是處于匹配狀態(tài)，Psi和Pni分別為輸入端的信號功率和噪聲功率，Pso和Pno分別為輸出端的信號功率和噪聲功率，GP為線性電路的功率增益。1.3.2監(jiān)測接收機的噪聲系數(shù)

1.噪聲系數(shù)

接圖1-4線性電路的噪聲系數(shù)圖1-4線性電路的噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)的定義為

即噪聲系數(shù)等于線性電路輸入端信噪比與輸出端信噪比的比值。

改變式(1-2)的形式，并將GP=Pso/Psi代入，可以得到:(1-3)(1-2)噪聲系數(shù)的定義為

即噪聲系數(shù)等于線性電路輸入端信噪比需要強調指出，在輸出噪聲功率Pno中，不僅包含輸入噪聲功率被線性電路放大的部分(GPPni)，而且還包含內部噪聲功率在線性電路輸出端引起的輸出噪聲功率。

噪聲系數(shù)NF常用分貝來表示，即

2)級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)

接收機信號通道是由許多級電路連接而成的，為了便于討論接收機的噪聲系數(shù)，首先討論級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)。為簡便起見，先以兩級級聯(lián)線性放大器為例，如圖1-5所示。(1-4)需要強調指出，在輸出噪聲功率Pno中，不僅包含輸入噪聲功圖1-5兩級級聯(lián)線性電路圖1-5兩級級聯(lián)線性電路圖1-5中，Es和Rs分別為輸入端信號源電勢和內阻，RL為負載電阻。兩級放大器的噪聲系數(shù)和功率增益分別為NF1、GP1和NF2、GP2。兩級放大器級聯(lián)電路的總增益為

GP=GP1·GP2

兩級級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)可表示為

由式(1-5)可以看出，兩級級聯(lián)電路的輸出噪聲功率Pno包括以下幾部分:

(1)輸入噪聲功率Pni在輸出端產生的噪聲功率，即

PnoA=GP1·GP2·Pni(1-5)圖1-5中，Es和Rs分別為輸入端信號源電勢和內阻，RL(2)第一級放大器的內部噪聲功率PnB1在輸出端產生的噪聲功率，即

PnoB1=GP2·PnB1

(3)第二級放大器內部噪聲功率在輸出端產生的噪聲功率PnoB2。

將PnoA、PnoB1和PnoB2代入式(1-5)得到:(1-6)(2)第一級放大器的內部噪聲功率PnB1在輸出端產生的第一級放大器的噪聲系數(shù)可表示為

由此可得到

同理，可得到第二級放大器的噪聲系數(shù):

故(1-7)(1-8)第一級放大器的噪聲系數(shù)可表示為

由此可得到

同理將式(1-7)和式(1-8)代入式(1-6)得到:

按照同樣的方法，可以推導出n級級聯(lián)線性電路的噪聲系數(shù)表達式為

由式(1-10)看出，當多級線性電路級聯(lián)時，只要各級電路的增益足夠大，級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)將主要由前幾級電路的噪聲系數(shù)所決定。單級電路的位置越靠前，其噪聲系數(shù)對總噪聲系數(shù)的影響越大。(1-9)(1-10)將式(1-7)和式(1-8)代入式(1-6)得到:

3)接收機的噪聲系數(shù)

接收機解調器以前的電路看做是接收機的線性電路。這部分電路包括濾波電路、放大電路和混頻電路。在正常工作情況下，這些電路處理的都是小信號，因此，濾波、放大電路看做線性電路是毫無疑義的。至于混頻電路，從電路本身的歸屬來講，應屬于非線性電路，但從對信號處理的觀點看，它僅僅使信號頻率進行了搬移，而沒有改變信號本身的特性，這種處理仍看做是“線性”的(也有的把混頻電路看做是準線性電路)?；谏鲜鲈?，把解調器以前的電路看做線性電路是適宜的。接收機中有多種解調器，一般情況下，即使不考慮解調器的內部噪聲，解調器輸出端與輸入端的信噪比也是不同的，并且常常是輸出端信噪比大于輸入端信噪3)接收機的噪聲系數(shù)

接收機解調器以前的電路看做是比，也就是說，其輸出信噪比對輸入信噪比的改變，并不能反映解調器電路內部噪聲的大小。所以，不論從哪種意義上講，解調器都是非線性電路。

由于解調器是非線性電路，用接收機輸出端信噪比對輸入端信噪比的改變，并不能正確反映接收機內部噪聲的大小。所以，在實際應用中，都是用接收機線性電路的噪聲系數(shù)代替接收機的噪聲系數(shù)的。

接收機的線性電路屬于多級級聯(lián)的線性電路，所以，前面給出的式(1-10)對于接收機線性電路也是適用的。如果把接收機解調器以前的線性電路劃分為射頻電路、混頻電路和中頻電路三部分的級聯(lián)(見圖1-6)，根據圖中給出的參數(shù)，便可以寫出接收機的噪聲系數(shù)表達式，即比，也就是說，其輸出信噪比對輸入信噪比的改變，并不能反映解調

在接收機中，射頻放大器與混頻器的內部噪聲對接收機輸出噪聲影響最大，所以，這兩級電路(尤其射頻放大器)要盡量采用低噪聲電路和低噪聲器件。(1-11)圖1-6接收機線性電路方框圖

在接收機中，射頻放大器與混頻器的內部噪聲對接收機輸出

2.接收機靈敏度與噪聲系數(shù)的關系

實際應用中，接收機輸出的噪聲既有內部噪聲也有外部噪聲。外部噪聲是隨環(huán)境條件改變的，在確定接收機靈敏度時，通常只考慮接收機的內部噪聲和接收天線產生的熱噪聲。

確定接收機的靈敏度時，對接收機輸出信噪比都有一定的規(guī)定標準。在接收機電路已確定的情況下，根據接收機輸出信噪比的規(guī)定，可以推算出接收機線性電路(解調器以前的電路)輸出端的信噪比要求，這樣，就很容易把接收機靈敏度與噪聲系數(shù)聯(lián)系起來。在僅考慮接收機內部噪聲和天線熱噪聲，并且滿足輸出信噪比要求的條件下所得到的靈敏度，通常稱為接收機的最高靈敏度。下面分析接收機最高靈敏度與噪聲系數(shù)的關系。2.接收機靈敏度與噪聲系數(shù)的關系

實際應用中，接收由噪聲系數(shù)的定義得到:

根據接收機輸出端信噪比規(guī)定得到接收機線性電路輸出端的信噪比用So/No表示，將So/No代入式(1-12)，可以得到接收機輸入端需要的最小信號功率，即

式中，Pni是接收機天線熱噪聲在接收機輸入端形成的輸入噪聲功率。在接收機輸入端匹配的條件下，接收天線的等效電路如圖1-7所示。(1-13)(1-12)由噪聲系數(shù)的定義得到:

根據接收機輸出端信噪比規(guī)定圖1-7接收天線等效電路圖1-7接收天線等效電路圖1-7中，RA為天線等效電阻；Ri為接收機輸入電阻，且Ri=RA；EA為天線上感應的信號電動勢；En為天線電阻產生的熱噪聲電動勢。熱噪聲電動勢的均方值為

式中，Br為接收機的等效噪聲帶寬。在接收機輸入端產生的噪聲功率為

Pni=kT·Br (1-14)

將式(1-14)代入式(1-13)得到:(1-13)(1-15)圖1-7中，RA為天線等效電阻；Ri為接收機輸入電阻，且由式(1-15)可見，在Br和So/No確定的情況下，接收機的最高靈敏度直接取決于接收機的噪聲系數(shù)。

若以感應電動勢表示，可以推導出:(1-16)由式(1-15)可見，在Br和So/No確定的情況下，接式中：k=1.38×10－23焦耳／度；T為電阻溫度，以絕對溫度(K)計，對于室溫17℃，T=T0=290K；RA的單位為kΩ；Br的單位為kHz；EA的單位為μV。在室溫條件下,式中：k=1.38×10－23焦耳／度；T為電阻溫度，以絕對第1章無線電監(jiān)測概述1.1無線電監(jiān)測的基本概念1.2無線電監(jiān)測設備1.3監(jiān)測接收機中的內部噪聲與噪聲系數(shù)第1章無線電監(jiān)測概述1.1無線電監(jiān)測的基本概念 1.1無線電監(jiān)測的基本概念

1.1.1無線電監(jiān)測的含義和任務

無線電監(jiān)測是指探測、搜索、截獲無線電管理地域內的無線電信號，并對該無線電信號進行分析、識別、監(jiān)視以及獲取其技術參數(shù)、工作特征和輻射源位置等技術信息的活動。它是有效實施電磁頻譜管理的重要手段，也是電磁頻譜管理的重要分支。

無線電監(jiān)測的主要任務是:

(1)對無線電管理地域內的無線電信號特征參數(shù)、工作特征進行監(jiān)視，包括監(jiān)視敵方無線電信號的工作頻率、通信體制、調制方式、信號技術參數(shù)、工作特征(如聯(lián)絡時間、聯(lián)絡代號)等內容。 1.1無線電監(jiān)測的基本概念

1.1.1無線電監(jiān)測的含(2)測向定位，即測定無線電管理地域內無線電信號的來波方位并確定被測無線電輻射源的地理位置。

(3)分析判斷。通過對被測無線電信號特征參數(shù)、工作特征和輻射源位置參數(shù)的分析，查明被測無線電通信網的組成、指揮關系和通聯(lián)(通信聯(lián)絡)規(guī)律，查明被測無線電通信設備的類型、數(shù)量、部署和變化情況，從而進一步判斷無線電干擾設備所在位置。(2)測向定位，即測定無線電管理地域內無線電信號的來波1.1.2無線電監(jiān)測的目標

1.監(jiān)測(各發(fā)射臺站)遵守國家現(xiàn)行的法規(guī)情況

在這方面，無線電監(jiān)測主要識別那些不符合要求的發(fā)射信號，包括未經核準的發(fā)射信號和某些有技術缺陷的發(fā)射信號。進行這項工作的主要原因有：

(1)一個未經核準的或有缺陷的發(fā)射會引起干擾，使其他用戶的業(yè)務受到影響。

(2)未核準的發(fā)射對行政管理來說會造成執(zhí)照收入的損失，同時又會阻礙其他用戶申請執(zhí)照。

(3)頻率規(guī)劃只能在穩(wěn)定協(xié)調的環(huán)境下進行。1.1.2無線電監(jiān)測的目標

1.監(jiān)測(各發(fā)射臺站)遵

2.檢驗技術和操作參數(shù)(無線電技術參數(shù)的檢驗)

利用監(jiān)測可獲得無線電系統(tǒng)的技術參數(shù)和操作特性的詳細資料，其中最重要的一個參數(shù)就是無線電發(fā)射機的發(fā)射頻譜。同時，能測得信號帶寬、調制方式、頻偏、頻移等中頻參數(shù)。

3.干擾的確定和未核準發(fā)射機的識別

通過頻譜監(jiān)測或監(jiān)聽測量，可以檢測引起干擾的未核準發(fā)射機，也可以查明引起干擾的原因，如互調產物或雜散發(fā)射等。

利用無線電測向，移動監(jiān)測車跟蹤測量和監(jiān)聽，有助于對非法發(fā)射機的鑒別和定位。2.檢驗技術和操作參數(shù)(無線電技術參數(shù)的檢驗)

利

4.有助于頻譜資源管理方針政策的貫徹執(zhí)行

如果適時地將頻譜使用情況和需求變化趨勢通知頻譜規(guī)劃者，正常的頻譜管理就能滿意進行。通過長期頻譜監(jiān)測并把監(jiān)測的數(shù)據進行記錄，然后進行統(tǒng)計分析、評估，可有效地利用頻譜資源。

5.獲取頻譜利用(占用度)數(shù)據

頻譜利用數(shù)據可以識別一個頻段中尚未使用的信道或防止給繁重使用信道增加任務。當頻譜管理記錄中沒有指配的信道上出現(xiàn)用戶或雖已指配頻率卻沒被使用時，它可以用來提醒進行調查。當現(xiàn)有頻段太擁擠時，可以用這些資料來劃分額外的頻段。4.有助于頻譜資源管理方針政策的貫徹執(zhí)行

如果適時

6.協(xié)助新的頻率指配

通過對頻譜利用數(shù)據的統(tǒng)計分析，對某些頻段和頻率的使用情況就很清楚了，從而能夠有效地進行頻率的指配，使頻譜資源得到最大化的利用。

7.協(xié)助處理申訴和查詢

隨著頻率使用的擁擠增長，用戶對所使用的業(yè)務逐漸不滿。通過監(jiān)測監(jiān)聽引起大量申訴的區(qū)域，從而查明問題的實質，找到較好的補救方法，對用戶提出的質量申訴可以進行核實或駁回。6.協(xié)助新的頻率指配

通過對頻譜利用數(shù)據的統(tǒng)計分析1.1.3無線電監(jiān)測的功能和分類

1.無線電監(jiān)測應完成的功能

無線電監(jiān)測應完成的功能包括：

(1)信道和頻段使用情況的測量，包括評估信道利用率及頻率指配的有效性。

(2)解決干擾問題。

(3)檢查遵守頻譜管理政策的情況，包括檢驗發(fā)射信號的正常技術參數(shù)和操作特性，檢測識別非法發(fā)射，以及生成并驗證頻率記錄。1.1.3無線電監(jiān)測的功能和分類

1.無線電監(jiān)測應完

2.無線電監(jiān)測的分類

按工作頻段劃分，有長波監(jiān)測、中波監(jiān)測、短波監(jiān)測、超短波監(jiān)測、微波監(jiān)測等。凡是軍用無線電工作的頻段，也是開展無線電監(jiān)測的頻段。在很長的時間內，無線電監(jiān)測主要是在短波和超短波頻段展開的，到目前為止，這兩個頻段仍然是無線電監(jiān)測的主要頻段。隨著微波頻段軍用通信的日益增多，微波監(jiān)測在無線電監(jiān)測中的地位也日益重要。

按信號體制劃分，有對單邊帶通信的監(jiān)測、對接力通信的監(jiān)測、對衛(wèi)星通信的監(jiān)測、對跳頻通信的監(jiān)測、對直接序列擴頻通信的監(jiān)測、對雷達信號的監(jiān)測、對無線電控制信號的監(jiān)測等。

按無線電監(jiān)測的技術參數(shù)劃分，通常分為無線電技術監(jiān)測和無線電方位監(jiān)測。2.無線電監(jiān)測的分類

按工作頻段劃分，有長波監(jiān)測、1.1.4無線電監(jiān)測的基本流程

無線電監(jiān)測的內容和步驟是隨著監(jiān)測設備技術水平的不斷提高而變化的。早期的無線電監(jiān)測是以耳聽、人工分析處理為主的。隨著科學技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的軍事通信大量采用快速通信技術、加密技術、反偵察抗干擾技術等各種先進通信技術。這樣，傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測已遠遠不能適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭的要求。為適應這種變化，現(xiàn)代的無線電監(jiān)測已轉變?yōu)橐员O(jiān)測無線電信號的技術特征為主。于是，無線電監(jiān)測的內容和步驟也隨之改變。1.1.4無線電監(jiān)測的基本流程

無線電監(jiān)測的內容和步驟

1.對無線電信號的搜索與截獲

由于無線電輻射源發(fā)射的無線電信號是未知的，或者通過事先監(jiān)測已知無線電輻射源某些信號頻率而不知其通信聯(lián)絡的時間，因此，需要通過搜索尋找，以發(fā)現(xiàn)無線電輻射源發(fā)射的無線電信號是否存在以及是否有新出現(xiàn)的無線電信號。

截獲無線電信號必須具備三個條件:一是頻率對準，即監(jiān)測設備的工作頻率與被測無線電信號頻率要一致；二是方位對準，即監(jiān)測天線的最大接收方向要對準被測無線電信號的來波方向；三是被測無線電信號電平不小于監(jiān)測設備的接收靈敏度。由于被測無線電信號的頻率和來波方向是未知的，因此，在尋找被測無線電信號時，需進行頻率搜索和方位搜索。1.對無線電信號的搜索與截獲

由于無線電輻射源發(fā)射上述三個條件是對一般情況而言的，實際監(jiān)測中，對于不同的通信體制以及不同類型的信號要區(qū)別對待。對于短波和超短波常規(guī)無線電信號的監(jiān)測，由于這兩個頻段的電臺一般都采用弱方向性或無方向性天線，監(jiān)測設備一般也都采用弱方向性或無方向性天線，因此，一般只進行頻率搜索，而不進行方位搜索。對于接力通信、衛(wèi)星通信、對流層散射通信和雷達信號的監(jiān)測，由于這四種通信體制都采用強方向性天線，因此要求監(jiān)測設備不僅具有頻率搜索功能，也必須具有方位搜索功能?？傊?，截獲不同類型的無線電信號，需要滿足的條件往往是不同的。上述三個條件是對一般情況而言的，實際監(jiān)測中，對于不同的通

2.測量無線電信號的技術參數(shù)

無線電信號有許多技術參數(shù)，有些是各種無線電信號共有的參數(shù)，有些是不同無線電信號特有的參數(shù)。

各種無線電信號共有的技術參數(shù)主要有:

·信號載頻，或者信號的中心頻率；

·信號電平，通常用相對電平表示；

·信號的頻帶寬度，可根據信號的頻譜結構測量信號的頻帶寬度；

·信號的調制方式，根據信號的波形和頻譜結構一般可分析得到信號的調制方式；

·電波極化方式(必要時測量)。2.測量無線電信號的技術參數(shù)

無線電信號有許多技術不同的無線電信號一般具有自身特有的技術參數(shù)，例如調幅信號的調幅度、調頻信號的調制指數(shù)、數(shù)字信號的碼元速率或碼元寬度、頻移鍵控信號的頻移間隔、跳頻信號的跳頻速率，等等。

以上技術參數(shù)的測量對于無線電信號的識別分類是十分重要的。除了測量技術參數(shù)外，記錄信號的出現(xiàn)時間、頻繁程度、工作時間以及時間占有度等，也是很有意義的技術信息資料。

對無線電信號技術參數(shù)進行實時測量是十分必要的，這對于無線電監(jiān)測尤為重要。當不能實時測量時，可進行記錄，利用音頻錄音、視頻錄像、射頻信號存儲等手段，詳細記錄或存儲截獲的無線電信號，以便事后做進一步分析和處理。不同的無線電信號一般具有自身特有的技術參數(shù)，例如調幅信號

3.對信號特征進行分析和識別

信號特征包括通聯(lián)特征和技術特征。技術特征是指信號的波形特點、頻譜結構、技術參數(shù)以及無線電輻射源的位置參數(shù)等。分析信號特征可以識別信號的調制方式，判斷無線電輻射源的工作體制和無線電設備的性能，判斷無線電通信網的數(shù)量、地理分布以及各通信網的組成、屬性及其應用性質等。3.對信號特征進行分析和識別

信號特征包括通聯(lián)特征

4.控守監(jiān)視

控守監(jiān)視是指對已截獲的無線電輻射源信號進行嚴密監(jiān)視，及時掌握其變化及活動規(guī)律。在實施無線電頻譜管理時，控守監(jiān)視尤為重要，必要時可以及時轉入即時管理。

在無線電監(jiān)測中，可對獲取的技術資料建立無線電管理技術信息數(shù)據庫，并根據技術資料的變化及時更新數(shù)據庫的內容。4.控守監(jiān)視

控守監(jiān)視是指對已截獲的無線電輻射源信 1.2無線電監(jiān)測設備

1.2.1監(jiān)測接收設備的基本組成

早期的監(jiān)測接收設備采用的是普通的無線電接收機，隨著無線電管理水平和無線電監(jiān)測技術的發(fā)展，出現(xiàn)了專用的監(jiān)測接收設備，并且其技術水平也隨著學技術的進步不斷提高?，F(xiàn)代監(jiān)測接收設備因使用目的和承擔任務的不同，其組成也有所差異。但設備的基本組成是大致相同的，主要包括監(jiān)測接收天線、接收機、終端設備和控制裝置。圖1-1示出了典型監(jiān)測接收設備的組成示意圖。 1.2無線電監(jiān)測設備

1.2.1監(jiān)測接收設備的基本圖1-1監(jiān)測接收設備基本組成圖1-1監(jiān)測接收設備基本組成下面對圖1-1予以簡單說明。

(1)天線與天線共用器。天線是監(jiān)測接收設備不可缺少的組成部分，天線共用器視情況而定。當由多部監(jiān)測接收設備組成監(jiān)測站時，通常需要共用天線，必須配置天線共用器。

(2)接收機。接收機是監(jiān)測接收設備的核心，設備的性能很大程度上取決于接收機的性能。接收機用于對信號的選擇、放大、變頻、濾波、解調等處理，并為后面的終端設備提供所需要的各種信號。

(3)終端設備。在圖1-1中的監(jiān)聽記錄設備、測量存儲設備、顯示器、信號處理器都歸于終端設備之列，典型的現(xiàn)代監(jiān)測接收設備一般都包括上述終端設備。但是，承擔不同任務的監(jiān)測接收設備所配置的終端設備也是有所不同的。下面對圖1-1予以簡單說明。

(1)天線與天線共用由于人耳具有極高的分辨能力，因此，各種監(jiān)測接收設備一般都配備有耳機和揚聲器，用于監(jiān)聽無線電信號。記錄設備目前應用最多的是信號記錄儀(存儲器)，其次是視頻錄像記錄設備。隨著射頻數(shù)字存儲技術的成熟和應用，射頻信號存儲器也被用作監(jiān)測接收設備的記錄設備。

信號處理器對來自接收機的信號進行分析、識別、分選等處理，然后提供給測量存儲設備和顯示器進行測量、存儲和顯示。在信號處理方面，數(shù)字信號處理技術得到了廣泛應用，大大提高了信號分析處理的速度。由于人耳具有極高的分辨能力，因此，各種監(jiān)測接收設備一般都(4)控制裝置。早期的監(jiān)測接收設備是由人工操作控制的，由于其速度慢，已不適應現(xiàn)代無線電監(jiān)測的要求。現(xiàn)代監(jiān)測接收設備基本都采用微處理機或微型計算機實現(xiàn)對設備的自動控制，這不僅提高了監(jiān)測接收設備的自動化程度，也擴大了設備的功能。

需要指出，在習慣上，人們常常把監(jiān)測接收設備稱為監(jiān)測接收機。(4)控制裝置。早期的監(jiān)測接收設備是由人工操作控制的，1.2.2監(jiān)測接收設備的主要技術指標

對于不同用途、不同類型的監(jiān)測接收設備，對其技術指標的要求既有共同之處，也有不同之處，下面僅介紹共同的主要技術指標。

1.工作頻率范圍

工作頻率范圍指監(jiān)測接收設備能正常接收無線電信號的頻率范圍。在此頻率范圍內，設備的各項指標均能達到規(guī)定的指標要求。

設備的工作頻率范圍越寬，對不同頻段信號監(jiān)測的適應能力越強。目前，典型的監(jiān)測接收機，比如RS公司的ESMB，其工作范圍為9kHz～3000MHz。1.2.2監(jiān)測接收設備的主要技術指標

對于不同用途、不

2.靈敏度

靈敏度是衡量監(jiān)測接收設備接收微弱信號能力的指標。靈敏度主要取決于接收機的性能，通常的定義是:在接收機輸出端得到額定信號功率和額定信噪比的條件下，接收機天線上所需要的最小感應電動勢。所需要的感應電動勢越小，則靈敏度越高，說明接收微弱信號的能力越強。監(jiān)測接收機的靈敏度一般都在微伏數(shù)量級。

監(jiān)測接收設備的靈敏度與接收機的內部噪聲密切相關。內部噪聲越小，靈敏度越高。一般情況下，監(jiān)測接收設備距被測無線電輻射源較遠，并且天線的最大接收方向通常不能準確對準被測無線電輻射源發(fā)射機天線的最大輻射方向，所以，接收信號一般很微弱。為此，要求監(jiān)測接收設備具有很高的靈敏度。與此相對應，接收機應具有很低的內部噪聲。2.靈敏度

靈敏度是衡量監(jiān)測接收設備接收微弱信號能

3.動態(tài)范圍

動態(tài)范圍是指保證監(jiān)測接收設備正常工作條件下，接收機輸入信號的最大變化范圍。

設接收機允許的最小與最大輸入信號分別為Emin和Emax,則動態(tài)范圍DR為

若用分貝表示，則為3.動態(tài)范圍

動態(tài)范圍是指保證監(jiān)測接收設備正常工作動態(tài)范圍的下限受設備靈敏度的限制，只有大于靈敏度的信號才能被正常接收。動態(tài)范圍的上限則有不同的情況使接收機不能正常工作，與此相對應，對動態(tài)范圍也有不同的定義。應用較多的通常有以下兩種定義:

其一，飽和動態(tài)范圍。它是指輸入信號電平增大到一定程度時，使接收機中的一部分電路處于飽和狀態(tài)，從而失去對信號的放大能力。與此相對應的輸入信號電平稱為飽和電平，即接收機允許的最大輸入信號電平。凡是大于飽和電平的信號都會使接收機出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。

在接收機中采用對數(shù)放大電路和增益控制電路，有利于增大接收機的飽和動態(tài)范圍。動態(tài)范圍的下限受設備靈敏度的限制，只有大于靈敏度的信號才其二，無虛假響應動態(tài)范圍。這種動態(tài)范圍又稱無寄生干擾動態(tài)范圍。任何類型的監(jiān)測接收機都有一定的線性范圍，如果有兩個以上的信號進入接收機，并且超出接收機的線性范圍而進入非線性區(qū)工作，受非線性的影響，那么這些信號互相調制，會產生寄生干擾(或稱虛假信號，其中影響比較嚴重的是互調干擾)。輸入信號越強，非線性影響越大，寄生干擾越嚴重，以致造成接收機不能正常接收信號。當要求輸出的寄生干擾電平不超過某一規(guī)定值時，與此規(guī)

定值所對應的輸入信號電平(測量時一般用兩個等幅信號輸入)即為無虛假響應動態(tài)范圍的上限值。接收機在密集的信號環(huán)境下工作時，無虛假響應動態(tài)范圍是一個重要的性能指標。此動態(tài)范圍小于飽和動態(tài)范圍。其二，無虛假響應動態(tài)范圍。這種動態(tài)范圍又稱無寄生干擾動態(tài)監(jiān)測接收機一般工作于密集的信號環(huán)境中，輸入信號電平會有很大的差異，因此，接收機的動態(tài)范圍越大越好。目前，一般要求動態(tài)范圍大于70～80dB。

4.頻率穩(wěn)定度

監(jiān)測接收設備的頻率穩(wěn)定度完全取決于接收機，一般用長期穩(wěn)定度(日穩(wěn)定度或月穩(wěn)定度)表示，它表征了接收機頻率穩(wěn)定的程度，通常用相對頻率穩(wěn)定度Δf/f0來衡量(f0為標稱頻率值，Δf表示在測試時間內的頻率偏移值)?，F(xiàn)代監(jiān)測接收設備基本都采用高穩(wěn)定度的頻率合成器作為頻率源，其頻率穩(wěn)定度通常在10－6～10－8數(shù)量級。監(jiān)測接收機一般工作于密集的信號環(huán)境中，輸入信號電平會有很

5.頻率分辨力

頻率分辨力又稱頻率分辨率，它是指監(jiān)測接收設備能區(qū)分兩個同時存在的不同頻率輻射源信號之間的最小頻率間隔。它反映了設備對相鄰頻率信號的分辨能力。對全景顯示搜索接收設備而言，這是一個極重要的性能指標。

對頻率分辨力的要求與通信信號的信道間隔、空間信號的密集程度等因素有關。例如，在短波頻段，信道間隔小，信號密度高，則要求設備的頻率分辨力高；反之，在微波頻段，則要求頻率分辨力低。

應當指出，有時把監(jiān)測接收設備的頻率步進間隔也稱為頻率分辨率，這在監(jiān)測分析接收設備中比較多見。頻率步進間隔與上面所講的頻率分辨力的含義是完全不同的，不要將二者混淆。5.頻率分辨力

頻率分辨力又稱頻率分辨率，它是指監(jiān)

6.選擇性

選擇性反映了監(jiān)測接收設備選擇信號、抑制干擾的能力。監(jiān)測接收設備的選擇性一般用單頻選擇性和多頻選擇性兩種選擇性指標表示。單頻選擇性是指對中頻干擾、鏡像干擾(或稱像頻干擾)和鄰道干擾的抑制能力。對中頻干擾和鏡像干擾的抑制能力主要取決于接收機混頻電路以前射頻選頻電路的選擇性。一般要求對中頻干擾和鏡像干擾的抑制達到80dB以上。鄰道干擾的抑制能力也稱鄰道選擇性，主要取決于接收機中頻選頻電路的選擇性，通常用接收機的中頻帶寬和中頻選頻電路的矩形系數(shù)表示。中頻帶寬越窄，矩形系數(shù)越小，對鄰道干擾的抑制能力越強。6.選擇性

選擇性反映了監(jiān)測接收設備選擇信號、抑制多頻選擇性是指對于因接收機的非線性而產生的互調干擾、交調干擾、阻塞干擾、倒易混頻等寄生干擾的抑制能力，它不僅與接收機信號通道中選頻電路的選擇性有關，而且與接收機的動態(tài)范圍等因素有關。對于這些干擾，后面將作進一步的討論。

監(jiān)測接收設備的選擇性反映了設備對各種干擾的抗拒能力，所以，有時也稱之為抗干擾特性或抗干擾能力。多頻選擇性是指對于因接收機的非線性而產生的互調干擾、交調

7.反應速度

監(jiān)測接收設備的反應速度包括搜索速度、對信號的分析處理速度等。理想的情況是能夠實現(xiàn)快速搜索截獲，實時測量和分析處理。隨著猝發(fā)通信技術尤其是跳頻技術在軍事通信中的應用，對設備的反應速度提出了更高的要求，否則，就不能實時截獲、分析處理這類駐留時間極短和快速跳變的無線電信號。

以上是各種監(jiān)測設備共有的主要技術性能，還有一些其他的技術性能，如環(huán)境適應能力、增益控制、反向輻射等，其含義與通信接收設備的相同，此處不再贅述。對于不同類型監(jiān)測接收設備特有的技術性能要求，在下一章將會涉及，這里不再討論。7.反應速度

監(jiān)測接收設備的反應速度包括搜索速度、1.3監(jiān)測接收機中的內部噪聲與噪聲系數(shù)

接收機中的噪聲在接收機中表現(xiàn)為一種只要接收機開機工作就持續(xù)存在的起伏干擾。按接收機中噪聲的來源分外部噪聲和內部噪聲兩類。顧名思義，外部噪聲來源于接收機外部，主要有大氣噪聲、太陽噪聲、銀河噪聲和各種電氣裝置中電流或電壓急劇變化引起電磁輻射而形成的噪聲。各種電氣裝置中電流或電壓急劇變化引起電磁輻射而形成的噪聲又稱人為噪聲，人為噪聲的大小取決于各種電氣裝置的分布密度，因此人為噪聲又分為城市人為噪聲和郊區(qū)人為噪聲。外部噪聲的功率與頻率的關系如圖1-2所示。1.3監(jiān)測接收機中的內部噪聲與噪聲系數(shù)

接收機中的圖1-2外部噪聲的功率與頻率的關系圖1-2外部噪聲的功率與頻率的關系1.3.1監(jiān)測接收機的內部噪聲

接收機如果不考慮外部干擾的影響，似乎只要增大接收機的增益，就可以接收任意微弱的信號。但是，實際并非如此，這是因為任何接收機都不可避免地存在內部噪聲，接收機在放大信號的同時，對內部噪聲也進行放大。如果信號減小到一定程度，被噪聲淹沒，接收機輸出的將主要是噪聲而不是信號。所以，內部噪聲是影響接收機靈敏度的重要因素，尤其在微波頻段，接收機的內部噪聲更為嚴重，成為影響接收機靈敏度的主要因素。

接收機的內部噪聲主要來源于電阻和晶體管。1.3.1監(jiān)測接收機的內部噪聲

接收機如果不考慮外部干

1.電阻的熱噪聲

根據熱力學統(tǒng)計理論，在電阻R兩端產生熱噪聲電動勢的均方值為

電阻的熱噪聲除了與阻值有關外，還與電阻的材料有關。式(1-1)對于金屬膜電阻是適用的，對于碳質電阻而言，不僅存在熱噪聲，還存在由于碳粒之間接觸不穩(wěn)定等因素引起的噪聲，所以比金屬膜電阻的噪聲大。(1-1)1.電阻的熱噪聲

根據熱力學統(tǒng)計理論，在電阻R兩端

2.晶體管的噪聲

晶體管是接收機主要的內部噪聲源。晶體管的噪聲包括熱噪聲、散粒噪聲、分配噪聲和閃爍噪聲(又稱1/f噪聲)四種，其噪聲功率隨頻率的變化特性如圖1-3所示。它存在兩個明顯的拐點頻率fn1和fn2。在fn1～fn2頻率范圍內，噪聲功率較低，且分布比較平坦，主要由熱噪聲和散粒噪聲決定。在f<fn1時，近似按1/f規(guī)律變化，主要由閃爍噪聲決定。一般晶體管的fn1在1000Hz以下，好的晶體管可以在100Hz以下。在f<fn2時，隨頻率升高噪聲功率增大，主要由分配噪聲決定。近似fn2由下式確定:2.晶體管的噪聲

晶體管是接收機主要的內部噪聲源。圖1-3晶體管噪聲頻率特性圖1-3晶體管噪聲頻率特性1.3.2監(jiān)測接收機的噪聲系數(shù)

1.噪聲系數(shù)

接收機的內部噪聲用噪聲功率電平的絕對值來衡量是不適宜的，這是因為，接收機輸出信號的質量不是完全取決于噪聲電平的絕對大小，而是取決于信號與噪聲電平的相對比值。為了從對輸出信號質量影響大小的角度來衡量接收機內部噪聲的大小，引入了噪聲系數(shù)這一概念。

1)噪聲系數(shù)的含義

我們以圖1-4所示的線性電路為例，說明噪聲系數(shù)的含義。圖中，線性電路的輸入端和輸出端認為是處于匹配狀態(tài)，Psi和Pni分別為輸入端的信號功率和噪聲功率，Pso和Pno分別為輸出端的信號功率和噪聲功率，GP為線性電路的功率增益。1.3.2監(jiān)測接收機的噪聲系數(shù)

1.噪聲系數(shù)

接圖1-4線性電路的噪聲系數(shù)圖1-4線性電路的噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)的定義為

即噪聲系數(shù)等于線性電路輸入端信噪比與輸出端信噪比的比值。

改變式(1-2)的形式，并將GP=Pso/Psi代入，可以得到:(1-3)(1-2)噪聲系數(shù)的定義為

即噪聲系數(shù)等于線性電路輸入端信噪比需要強調指出，在輸出噪聲功率Pno中，不僅包含輸入噪聲功率被線性電路放大的部分(GPPni)，而且還包含內部噪聲功率在線性電路輸出端引起的輸出噪聲功率。

噪聲系數(shù)NF常用分貝來表示，即

2)級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)

接收機信號通道是由許多級電路連接而成的，為了便于討論接收機的噪聲系數(shù)，首先討論級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)。為簡便起見，先以兩級級聯(lián)線性放大器為例，如圖1-5所示。(1-4)需要強調指出，在輸出噪聲功率Pno中，不僅包含輸入噪聲功圖1-5兩級級聯(lián)線性電路圖1-5兩級級聯(lián)線性電路圖1-5中，Es和Rs分別為輸入端信號源電勢和內阻，RL為負載電阻。兩級放大器的噪聲系數(shù)和功率增益分別為NF1、GP1和NF2、GP2。兩級放大器級聯(lián)電路的總增益為

GP=GP1·GP2

兩級級聯(lián)電路的噪聲系數(shù)可表示為

由式(1-5)可以看出，兩級級聯(lián)電路的輸出噪聲功率Pno包括以下幾部分:

(1)輸入噪聲功