浅谈德国无线电短波业务的监测

0 前言

　　2006年11月13日至11月23日，笔者赴德国Konstanz监测站接受了为期十天的培训，对Konstanz监测站的工作现状、设备配置和技术特点有了较为深入的了解。通过与国外同行一起工作、值班，亲身体验了该站的工作模式、监测方法，由浅入深地了解了德国短波监测业务的情况并解决了自己平时工作中遇到的难题。

　　由于《中国无线电》2006年第11期介绍了Konstanz监测站及其日常短波监测情况，本文从Konstanz监测站短波监测和测向具体工作、短波数据库、监测车等几方面与大家交流。

1 Konstanz短波监测站的监测、测向具体工作情况

　　无论是日常无线电监测还是干扰处理工作，都离不开具体的监测、测向流程。短波监测、测向工作是复杂繁琐的，然而，Konstanz短波监测站的工程师们却做得细致、有序。

　　1.1 具体的监测步骤

　　（1）监测信号出现时的相关情况

　　Konstanz站采取自动与人工结合的方法监测信号。所谓自动，是使用瀑布图分析监测软件每天扫描一个特定的频段（如：7100kHz～7300kHz），其瀑布图显示当前及历史记录结果（每日00：00H～24：00），具体包括信号的发射时间、停止时间、频率、场强等，并且可以自动存储几个星期的数据。所谓人工，是值班工程师实时监视瀑布图，判断信号出现的时间、频率，随时对新出的信号进行监测；瀑布图分析软件可以对两个不同频率、不同时间的信号进行场强的比较，但需要工程师调出历史数据，人工计算出频率占用度（见图1）。

　　图1 瀑布图分析软件界面

　　图2 接收机和测量频率的设备

　　（2）测量频率

　　通过对瀑布图分析，值班工程师要测量出每一个新出现信号的精确发射频率。频率测量是在一个未知频率与已知频率（参考频率）之间进行比较处理。

　　Konstanz站用的是老式的频率测量设备(见图2)，将高于未知频率1 kHz的频率输入信号发生器，调节示波器、信号发生器的频率，观察示波器波形直到最佳时，判断出其精确频率。按ITU标准，频率测量精度为±1Hz。

　　（3）测量场强

　　场强的测量方法一般分为两种：标准方法和快捷方法。Konstanz站采用的是快捷方法（此方法主要用于VHF、HF和更低的频率范围，其场强不需要太精确的测量，近似值也可接受），将频率输入测试接收机，选择、调整天线后，直接读取该频率的场强值。Konstanz站按ITU标准，抛开由于接收机噪声电平、大气噪声或外界干扰而受限的情况，场强测量精度达到了±2dB。

　　（4）信号识别分析

　　Konstanz站有三套进行信号识别分析的设备及配套软件(见图3)。工程师通过收听接收机的音响和粗略地观察瀑布图中信号的带宽，初步判断该信号的调制方式，然后用以下三种方法对信号进行识别分析：若在广播频段收听到类似噪音、带宽大约10 kHz的信号，初步可以判定该信号为数字广播信号，用专门的接收设备及软件对其进行收听（获取电台名称）和分析；若通过音响和观察瀑布图初步判为MORSE、FSK、ALE等信号的，可用专门的解调软件分析出其调制方式、波特率、呼号及报文；若初步判为PSK信号的，可用矢量信号分析仪分析(见图4)，观察其频谱特性，测出信号的带宽，并通过星座图判定该信号的调制方式为BPSK、QPSK还是8PSK。

　　图3 数字广播接收设备

　　图4 矢量信号分析仪

　　此外，由于没有任何一种天线能够有效接收所有类型的信号，为了最大限度地从环境中获取最佳信号，Konstanz站架设了四副短波接收天线：两副全向接收天线、两副方向性接收天线。全向接收天线所接收的频率范围均为1.5MHz～30MHz，能够胜任一般监测和广播频段监测。两副方向性天线接收的频率范围分别为6MHz～30MHz和7MHz～30MHz，适宜在共用频段测量特定的信号，不仅可避免一个或多个信号的干扰，还能最大限度地拾取希望接收的信号。其中旋转对数周期天线更适用于接收业余电台信号。