Сверхбыстрый цифровой сканирующий пеленгатор ВЧ/ОВЧ/УВЧ диапазона "DDF0xA" |
Системы пеленгации источников радиоизлучений | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сверхбыстрый цифровой сканирующий пеленгатор ВЧ/ОВЧ/УВЧ диапазона "DDF0xA" Описание
Общая информация Семейство пеленгаторов R&S®DDF 0xA, обладающее чрезвычайно высокой скоростью сканирования, относится к последнему поколению сканирующих пеленгаторов компании Rohde & Schwarz. Оно включает однодиапозонные ВЧ (R&S®DDF 01A) и ОВЧ/УВЧ (R&S®DDF 05A) пеленгаторы, а также хорошо зарекомендовавшие себя комбинированные ВЧ/ОВЧ/УВЧ пеленгаторы (R&S®DDF 06A). Объединение ОВЧ/УВЧ пеленгатора R&S®DDF 05A с широкополосной ВЧ опцией R&S®DDF A-WB для работы в режиме непосредственного приема позволяет получить чрезвычайно компактный полнодиапазонный ВЧ/ОВЧ/УВЧ пеленгатор. С пеленгаторами можно использовать все антенны семейства R&S®ADDx и антенный интерфейс R&S®GX060. Цифровые методы пеленгации Сокращение DDF в обозначении пеленгаторов R&S®DDF 0xA расшифровывается как «digital direction finder» (цифровой пеленгатор) и показывает, что направление пеленга определяется цифровыми методами, т.е. комплексные напряжения антенн измеряются высококачественным трехканальным пеленгаторным приемником, который работает подобно векторному анализатору, и затем оцифровываются. Пеленги всех сигналов обрабатываются параллельно и независимо друг от друга с помощью математических алгоритмов. Возможно использование и классических методов пеленгации, таких как метод ВатсонаВатта, и современного метода корреляционного интерферометра. Корреляционный интерферометр обладает следующими преимуществами по сравнению с классическими методами:
Метод Ватсона-Ватта обладает следующими отличительным особенностями:
Возможности и применение
Конфигурация системы Цифровые сканирующие пеленгаторы R&S®DDF 0xA перекрывают диапазон ВЧ/ОВЧ/УВЧ от 0,3 МГц до 1300/3000 МГц с минимальным числом антенн. В зависимости от рабочего диапазона частот пеленгаторы имеют разные обозначения (см. приведенную выше таблицу). Каждый пеленгатор состоит из четырех функциональных блоков:
Пеленгационное оборудование для ВЧ диапазона состоит из пеленгационного ВЧ преобразователя R&S®EH110 и блока цифровой обработки R&S®EBD660. В диапазоне ОВЧ/УВЧ используется пеленгационный ОВЧ/ УВЧ преобразователь R&S®ET550 (от 20 МГц до 3000 МГц) и блок цифровой обработки R&S®EBD660. Возможно создание конфигурации, перекрывающей весь диапазон частот (от 0,3 МГц до 3000 МГц). Стандартное программное обеспечение блока цифровой обработки поддерживает алгоритм пеленгации Ватсона-Ватта, корреляционный интерферометр и метод согласования векторов. Это позволяет использовать любой метод обработки, в зависимости от антенной системы и операционных требований. Цифровые сканирующие пеленгаторы R&S®DDF 0xA оснащены встроенным тестовым оборудованием (BITE), которое в некоторых случаях позволяет локализовать неисправности с точностью до модуля. Обновление программного обеспечения выполняется на управляющем компьютере (например, через Интернет или в режиме дистанционного управления).
Концепция управления и отображения Пеленгаторы семейства R&S®DDF 0xA не имеют органов управления и индикации. Они управляются с внешнего компьютера, подключенного к пеленгационной системе через сетевой интерфейс (LAN). Все функции управления и отображения реализованы в стандартном программном обеспечении, которое поставляется с каждой системой и работает под управлением Windows XP. Конфигурация системы большей частью распознается автоматически (тип антенны, компас, опции). Имеются четыре режима пеленгации: Режим сканирования (быстрое пеленгующее сканирование) Широкое окно анализа с большой скоростью смещается по шагам в указанном диапазоне частот. Все сигналы, захваченные в этом окне, обрабатываются параллельно (т.е. одновременно) с помощью быстрого преобразования Фурье (FFT) с выбранным разрешением. Результаты пеленгации можно представить несколькими способами. Самый простой способ заключается в представлении пеленгационных значений точками в режиме «зависимости пеленга от частоты». Расположенное ниже окно «зависимости уровня сигнала от частоты» показывает текущую занятость выбранного диапазона частот (или нескольких диапазонов), а также уровни сигнала (отображение спектра). Можно также отображать сигналы в виде водопадной диаграммы, отражающей хронологический порядок их поступления. Для лучшего различения сигналов (по уровню или по азимуту) можно обозначить их разным цветом. При необходимости, порог обработки (шумоподавления) можно установить так, чтобы он автоматически настраивался на уровень шумов. Большинство функций доступны прямо с экрана дисплея (через соответствующие значки). Они позволяют отмечать поддиапазоны частоты, азимута и уровня или определять диапазоны масштабирования. Результаты можно вывести в виде гистограммы для стабильного представления пеленга. Обнаруженные в спектре или на экране пеленгации частоты сигналов, которые предположительно могут оказаться интересными, можно передать на дальнейшую обработку в автоматический приемник, для чего достаточно щелкнуть на соответствующем символе. Таким образом можно управлять несколькими приемниками. Результаты, собранные за некоторый период времени, можно сохранить на жестком диске управляющего компьютера для последующего анализа. Скорость сканирования Скорость сканирования и загрузка канала Скорость сканирования и избирательность канала Режим фиксированной частоты (FFM) Режим поиска Фиксированный широкополосный режим (WFFM) Результаты можно выводить в нескольких форматах, например, спектр, зависимость пеленга от частоты и водопадная диаграмма. Помимо всего прочего, режим WFFM предлагает новую функцию параллельного усреднения во всех каналах, которая значительно повышает вероятность пеленгации слабых сигналов. В этом режиме удается надежно обнаруживать и пеленговать даже сигналы DSSS с уровнем ниже уровня собственных шумов. Точность и чувствительность Тестируя R&S®DDF 0xA в реальных условиях, Вы будете приятно удивлены стабильностью и точностью пеленгации даже слабых сигналов. Этого удалось достичь благодаря тщательно продуманной рабочей концепции, которая описана в следующем разделе. С самого начала разработка этого пеленгатора велась в расчете на высокую точность и чувствительность. Поэтому было принято решение в пользу концепции виртуальных приемников, которая обладает существенными преимуществами в отношении упомянутых параметров. Суть концепции виртуальных приемников заключается в том, что большое число антенных элементов с очень большой скоростью последовательно подключается к небольшому числу приемников. В результате создается впечатление, что каждый антенный элемент имеет собственный тракт приема. Существенное преимущество этого метода в том, что большие пеленгаторные антенны с большим числом антенных элементов не требуют соответствующего числа трактов приема, что обошлось бы очень дорого, поскольку, чем больше антенна, тем больше требуется антенных элементов. Число антенных элементов Широко известно, что точность и чувствительность пеленгатора в реальных условиях повышаются при увеличении диаметра пеленгаторной антенны. Как уже упоминалось, это преимущество проявляется в полной мере только в реальных условиях, которые характеризуются наличием отражений и слабых сигналов. По техническим характеристикам об этом судить трудно, потому что в технических описаниях для обеспечения возможности сравнения, приводится точность в идеальных условиях при отсутствии отражений и для сигналов высокого уровня. Рисунок в центре страницы показывает, что R&S®DDF 0xA с 9-элементной антенной решеткой и использующий метод корреляционного интерферометра обладает значительно большей антенной и поэтому обеспечивает более высокую точность и чувствительность. Стойкость к отражениям Повышенная точность и чувствительность R&S®DDF 0xA делает его особенно удобным для пеленгации:
Используя усреднение во время широкополосной пеленгации, чем не может похвастаться ни один из современных пеленгаторов, R&S®DDF 0xA надежно обнаруживает и пеленгует такие сигналы, как DSSS, даже если их уровень не превышает уровня собственных шумов. Так что R&S®DDF 0xA отлично подготовлен к этому методу передачи данных, который в последнее время становится все более популярным. Расположенный справа рисунок показывает процесс пеленгации сигнала DSSS с уровнем ниже уровня собственных шумов (-6 дБ). Пеленгуемый сигнал имеет полосу примерно 5,5 МГц и номинальное значение пеленга 48°. В спектре сигнал DSSS не заметен, поскольку отношение сигнал/ шум имеет отрицательное значение. Другой замечательной особенностью является очень узкая пеленгационная гистограмма, демонстрирующая очень малые флуктуации пеленга, а, значит, надежное определение его значения. Замечателен также R&S®DDF 0xA и своей чувствительностью: в диапазоне от ВЧ до 1,3 ГГц для стабильной пеленгации достаточно напряженности поля от 0,2 мкВ/м (ВЧ) до 1 мкВ/м (ОВЧ/УВЧ). На частотах выше 1,3 ГГц требуется напряженность поля не выше 3 –10 мкВ/м. Это превращает R&S®DDF 0xA в один из самых чувствительных пеленгаторов на современном рынке, чем не в малой степени он обязан своей большой антенне. Чувствительность Чем выше чувствительность, тем шире радиус действия пеленгатора. Это демонстрируется на рисунке в нижней части страницы, на котором сравниваются две пеленгационные системы с разной чувствительностью. Сравнение сделано на основе уравнений распространения радиоволн в ОВЧ диапазоне в соответствии с рекомендациями Международного Союза Электросвязи (ITU). Согласно этим уравнениям, R&S®DDF 0xA надежно определяет пеленг ОВЧ передатчика мощностью 1 Вт в зоне прямой видимости на расстоянии до 30 км. Для пеленгующей системы меньшей чувствительности это расстояние следует уменьшить, причем снижение чувствительности всего на несколько мкВ/м приводит к значительному сокращению радиуса пеленгации. Высокая чувствительность R&S®DDF 0xA значительно расширяет радиус пеленгации. Это значит, что для мониторинга некоторой зоны можно обойтись меньшим числом пеленгаторов, чем потребовалось бы в случае применения менее чувствительных систем, хотя чувствительность при этом может отличаться всего на несколько мкВ/м. Качество приемника Сможет ли пеленгатор вообще принять слабые сигналы или обеспечить достоверные результаты в неблагоприятных местах вблизи от мощных передатчиков, в большой степени определяется качеством используемых приемников. Линейность, определяемая точками пересечения по интермодуляционным составляющим второго и третьего порядка (SOI и TOI), определяет степень заметности интермодуляционных составляющих в непосредственной близости от мощных передатчиков. К сожалению, стандартных процедур для определения SOI и TOI еще не существует. Это затрудняет сравнение качества различных приемников по их техническим характеристикам. Но там где удается провести сравнимые измерения, приемники R&S®DDF 0xA зачастую демонстрируют значительно более высокие, а, следовательно, лучшие значения. Очень низкий фазовый шум дополнительно повышает стойкость к сильным сигналам. Вот тут-то и выходит на сцену еще одно преимущество концепции виртуальных передатчиков: тот факт, что можно обойтись лишь небольшим числом трактов приема. Пеленгационный преобразователь R&S®DDF 0xA содержит три когерентных приемных тракта. В сравнении с пятиканальными пеленгаторами, уже один этот факт снижает стоимость на 40 %. А это, в свою очередь, позволяет использовать приемники самого высокого качества. Каждая версия R&S®DDF 0xA оборудована тремя приемниками, качество которых не уступает лучшим приемникам, имеющимся на мировом рынке, и которые разработаны и произведены самой компанией Rohde & Schwarz.
Выбор подходящего места для установки пеленгаторных антенн зачастую оказывается нелегким делом, и особенно в диапазоне ОВЧ/УВЧ, изза влияния расположенных поблизости мощных передатчиков, например, радиоили телевещательных станций. Высокая линейность и очень малый фазовый шум R&S®DDF 0xA позволяют устанавливать пеленгатор в непосредственной близости от мощных передатчиков. Испытания на имитаторах показывают, что при равном уровне интермодуляционных составляющих, R&S®DDF 0xA можно устанавливать на 30 % ближе к мощным передатчикам, чем пеленгаторы, точки пересечения по интермодуляционным составляющим которых примерно на 10 дБ ниже. По сравнению с пеленгаторами, точки пересечения которых ниже на 18 дБ, R&S®DDF 0xA можно устанавливать почти вдвое ближе. Это значительно облегчает поиск подходящего места для установки. Типичное применение пеленгатора R&S®DDF 0xA Автоматическая локализация передатчиков с малой вероятностью перехвата Для надежной автоматической пеленгации и локализации нужно установить две опции. Опция R&S®DDF-TS синхронизирует процесс пеленгации по сигналу GPS, чтобы все пеленгаторы сети выполняли сканирование строго на одной частоте в одно и то же время. Только так можно гарантировать регистрацию кратковременных передач всеми пеленгаторами, без чего становится невозможна последующая локализация. Опция R&S®DDF-CL используется для сохранения всех результатов и сравнения их с новыми результатами. Это позволяет автоматически обнаруживать и классифицировать сигналы с малой вероятностью перехвата по характерной для них структуре излучения. Отдельные записи зарегистрированных излучений обрабатываются, и на их основе делается итоговое заключение. Это значит, что результаты пеленгации сжимаются до максимально возможного предела. Глубокая предварительная обработка данных снижает также требования к скорости передачи по коммуникационным каналам. Это позволяет использовать для передачи данных радиокоммуникационное оборудование с быстроменяющейся частотой передачи и с применением шифрования. Все результаты радиопеленгации автоматически отображаются на электронной карте и обновляются через установленные интервалы времени. Различные типы сигналов, например, пакетные сигналы или сигналы со скачкообразной перестройкой частоты, обозначаются разными символами. Отмечаются также места установки пеленгаторов. Все результаты радиопеленгации автоматически отображаются на электронной карте и обновляются через установленные интервалы времени. Различные типы сигналов, например, пакетные сигналы или сигналы со скачкообразной перестройкой частоты, обозначаются разными символами. Отмечаются также места установки пеленгаторов.
Мобильный пеленгатор ВЧ/ОВЧ/УВЧ диапазона Компания Rohde & Schwarz предлагает оптимизированное пеленгационное оборудование и антенны, обеспечивающие непрерывное перекрытие диапазона частот от 300 кГц до 1300 МГц. Весь диапазон перекрывается всего двумя пеленгаторными антеннами, дающими очень хорошие результаты несмотря на малые размеры. Выше 200 МГц мобильная система обеспечивает точность и чувствительность пеленгации не хуже, чем стационарные системы. R&S®DDF 05A с опцией R&S®DDFAWB представляет собой очень компактный пеленгатор ВЧ/ОВЧ/УВЧ диапазона (восемь единиц по высоте), отличающийся широкой полосой реального времени во всем диапазоне частот. На частотах выше 20 МГц обработка сигнала выполняется так же, как и в стационарных системах, т.е. с помощью трех предварительных селекторов и преобразователей. В отличие от этого в ВЧ диапазоне три канала подключаются непосредственно к аналого-цифровым преобразователям пеленгационного процессора и тракт приема реализуется в виде цифровых программных приемников. Диапазон ОВЧ/УВЧ перекрывается пеленгаторной антенной R&S®ADD153. Она состоит из девяти элементов и работает по принципу корреляционного интерферометра. Предпочтительна установка антенны на мачту, но неплохие результаты получаются и при установке на крыше автомобиля. Пеленгаторная антенна R&S®ADD119 предназначена для мобильной пеленгации в ВЧ диапазоне. Антенна состоит из скрещенных петлевых вибраторов и эталонной антенны, образующих классическую антенну Ватсона-Ватта диаметром 1 м. Антенна предназначена для пеленгации поверхностных волн с частотой до 30 МГц и, несмотря на небольшие размеры, обеспечивает высокую чувствительность и точность пеленгации до 2° среднеквадратического значения. Предпочтительное место установки – на крыше автомобиля или на треноге. При установке антенны на автомобиле точность пеленгации существенно снижается из-за резонансов и отражений, особенно на частотах ниже 200 МГц. Чтобы свести влияние этих факторов к минимуму, компания Rohde & Schwarz может выполнить калибровку вашего пеленгационного автомобиля на специальном стенде. После калибровки точность пеленгации в этом диапазоне возрастает в среднем в два раза.
Стационарный радиомониторинг в диапазоне ОВЧ/УВЧ
Пеленгаторная антенна R&S®ADD153 устанавливается сверху. Эта антенна перекрывает диапазон частот от 200 МГц до 1300 МГц. Хотя нижняя граница рабочего диапазона R&S®ADD153 достигает 20 МГц, в этом диапазоне используется R&S®ADD050, поскольку она обеспечивает лучшие результаты благодаря большему размеру. Антенна R&S®ADD050 диаметром 3 м оптимизирована для пеленгации в диапазоне от 20 МГЦ до 200 МГц. Вместе с антенной R&S®ADD153 и промежуточной мачтой из стекловолокна она образует антенную систему R&S®ADD053. Монтаж антенной системы занимает на удивление мало времени, опять же благодаря применению легких конструкционных материалов, таких как алюминий и стекловолокно. При эксплуатации в полевых условиях, эта пеленгационная система обеспечивает чрезвычайно высокую точность пеленгации сигналов с низкой вероятностью перехвата, таких как сигналы со скачкообразной перестройкой частоты и очень короткие пакетные сигналы, даже если эти сигналы передаются с больших расстояний и поэтому едва заметны. При необходимости к системе можно добавить пеленгаторную антенну R&S®ADD070, чтобы расширить диапазон до 3 ГГц. При использовании высоких мачт или при установке управляющего компьютера на некотором расстоянии от пеленгационного оборудования, рекомендуется устанавливать пеленгационное оборудование во всепогодный кожух R&S®KK500. Это позволяет обойтись без длинных коаксиальных кабелей, которые снижают чувствительность на высоких частотах и к тому же очень дороги. Если сеть Ethernet реализована на волоконно-оптическом кабеле, управляющий компьютер можно устанавливать на расстоянии нескольких сотен метров от пеленгационного оборудования, предотвращая любое влияние на процесс пеленгации.
Полумобильная пеленгационная станция ВЧ диапазона Большая 9-элементная антенна диаметром 50 м в сочетании с корреляционным интерферометром позволяет снизить чувствительность пеленгатора к отражениям от неровностей земной поверхности. Это значительно облегчает поиск подходящего места установки пеленгаторной антенны. Применение скрещенных петлевых вибраторов обеспечивает пеленгацию сигналов, приходящих сверху под углами до 85° (угол места). Возможен также расчет угла места, что делает эту антенну идеально пригодной для одностанционной пеленгации. В результате, R&S®DDF 01A в сочетании с R&S®ADD011 обеспечивает номинальную точность пеленгации 1° среднеквадратического значения и номинальную чувствительность 0,25 мкВ/м (см. технические характеристики) даже в реальных условиях работы (а не только в идеальных условиях испытательного полигона). Установка R&S®ADD011 выполняется быстро и просто. Обученный персонал может установить антенну с помощью прилагаемых инструментов не более чем за полчаса. В стационарных конфигурациях рекомендуется управлять пеленгационной системой дистанционно с помощью опции R&S®DDF A-REM. Это позволяет устанавливать пеленгатор на достаточном удалении, что сводит к минимуму влияние отражений и индустриальных помех.
Опции Пеленгация мобильных телефонов GSM С помощью этой опции R&S®DDF 05A обеспечивает квазиодновременную пеленгацию всех активных мобильных телефонов в заданном канале. Направление пеленга определяется для каждого занятого временного слота. Только это позволяет локализовать мобильный телефон в сильно загруженных радиоканалах. Мобильные телефоны передают информацию короткими пакетами длительностью 577 мкс. Обладая способностью обнаруживать сигналы с минимальной длительностью всего 350 мкс, R&S®DDF 05A легко справляется с пеленгацией этих чрезвычайно коротких излучений. Основная задача опции GSM заключается в точной синхронизации начала измерения с началом передачи мобильного телефона. Этого можно добиться тремя способами:
Автоматический предварительный классификатор Специалисты, занятые радиомониторингом (и особенно военным радиомониторингом), вынуждены иметь дело с постоянно усложняющейся радиообстановкой. Занятость спектра постоянно растет, а технологии маскирования радиоизлучения становятся все изощренней. В результате, растет вероятность того, что скачкообразная перестройка в широком диапазоне частот или короткие пакеты, излучаемые на неизвестной частоте, останутся незамеченными. Предварительный классификатор гарантирует обнаружение практически всех сигналов. После ввода начальной и конечной частоты выполняется непрерывное сканирование указанного диапазона и сохранение полученных результатов. Вновь обнаруженные сигналы сравниваются с ранее сохраненными результатами. При распознании некоторого специфического характера излучения (например, нескольких пакетных излучений с одного и того же направления, свидетельствующих о присутствии передатчика со скачкообразной перестройкой частоты), исследуемый сигнал классифицируется как принадлежащий к одной из следующих категорий: сигнал с фиксированной частотой, сигнал со скачкообразной перестройкой частоты, импульсный сигнал ЛЧМ (линейная ЧМ) или пакет. Отдельные результаты усредняются и на основе усреднения формируется итоговый результат. Таким образом, R&S®DDF 0xA с опцией для предварительной классификации обладает базовой функциональностью, необходимой для автоматической локализации сигналов с низкой вероятностью перехвата. Эта технология обладает двумя важными преимуществами: обеспечивает независимость результатов от опыта оператора и сокращает объем передаваемых данных за счет их предварительной обработки. Обычно радиопеленгаторные сети состоят из нескольких пеленгаторов, передающих результаты на центральную станцию. Чем меньше объем этих данных, тем менее заметна их передача. Предварительная классификация позволяет максимально уменьшить объем данных и передавать только существенную информацию. Высокое разрешение по частоте R&S®DDF 0xA в стандартной конфигурации обеспечивает высокое разрешение по частоте, достаточное для многих случаев. Однако некоторым приложениям необходимо чрезвычайно высокое разрешение, например:
Благодаря чрезвычайно высокому разрешению по частоте, которое удается получить с опцией R&S®DDF-HFR, R&S®DDF 0xA рассчитывает в сотни раз больше пеленгов в каждом частотном диапазоне. В результате статистические функции, такие как гистограмма и функция скользящего усреднения, дают более точные результаты за значительно меньшее время. Кроме того, удается получить большее число незатронутых помехами пеленгов, поскольку в момент получения пеленга лишь один передатчик излучает сигнал на этой конкретной частоте. На приведенном выше рисунке показано измерение в режиме WFFM с разрешением 20 Гц. В диапазоне, отмеченном двумя оранжевыми линиями, на полезный сигнал накладывается помеха от передатчика, работающего в соседнем канале. Благодаря высокому разрешению на гистограмме четко различимы два максимума, что позволяет выполнить точную пеленгацию. Дистанционное управление Можно привести два серьезных аргумента в пользу дистанционного управления R&S®DDF 0xA: улучшение параметров приема и упрощение управления пеленгаторными сетями. Улучшение параметров приема: индустриальные помехи особенно велики в коротковолновом (ВЧ) диапазоне. Поэтому установка пеленгационной системы вдали от густонаселенных районов имеет очень важное значение, если предполагается пеленговать слабые сигналы. Кроме того, во избежание отражений рекомендуется устанавливать ВЧ пеленгаторы как можно дальше от зданий, высоковольтных ЛЭП, мостов и эстакад. Если в таком удаленном месте не удается организовать работу самих операторов, то единственным решением будет дистанционное управление. Упрощение работы пеленгаторной сети: если несколько пеленгаторов объединены в единую сеть, централизованное управление имеет огромное преимущество, поскольку оно позволяет разместить опытных операторов только на одной из станций. Программное обеспечение дистанционного управления R&S®DDFA-REM устанавливается на серийно выпускаемом компьютере вблизи от пеленгационного оборудования. Передача данных организуется через серийно выпускаемые маршрутизаторы. Для связи с управляющим компьютером можно использовать любые коммуникационные линии:
ПО R&S®DDFA-REM обеспечивает не только дистанционное управление, но и выполняет другие операции:
Одностанционный пеленгатор В коротковолновом диапазоне существует уникальная возможность локализации передатчиков с помощью единственного пеленгатора, если сигналы передатчиков распространяются через ионосферу. В этом случае пеленгаторы пользуются способностью коротковолновых сигналов отражаться от ионосферы, и положение передатчика определяется по известному закону – угол падения равен углу отражения. R&S®DDF 01A рассчитывает угол места. Для усреднения данных используется пеленгационный фильтр и функция построения гистограммы. Высота ионосферы легко рассчитывается после ввода в пеленгационную систему текущего усредненного числа солнечных пятен. Эта информация имеется в базе данных, которая содержит усредненные данные за многие годы и является очень точной. И конечно, все параметры можно определить вручную. Также опция R&S®DDF-SSL позволяет выполнять калибровку высоты ионосферы с помощью передатчика с известным местоположением. Расширение ОНЧ Опция R&S®DDF-LF расширяет диапазон частот R&S®DDF 0xA вниз до 9 кГц. Диапазон от 1 МГц до 30 МГц можно перекрыть, например, антенной R&S®ADD011. Ниже 1 МГц можно использовать классическую антенну Ватсона-Ватта, состоящую из скрещенных петлевых вибраторов и несимметричного вибратора. Пеленг, в зависимости от частоты, определяется либо корреляционным интерферометром, либо по методу Ватсона-Ватта, позволяя в максимальной степени использовать преимущества обоих методов: высокую точность пеленгации и небольшие размеры. Обработка сигналов в этих двух диапазонах также выполняется по-разному. Выше 1 МГц используются три классических аналоговых приемника с предварительным селектором и конвертором. Ниже этой частоты, принимаемые сигналы просто пропускаются через широкополосный фильтр и затем подаются непосредственно на аналого-цифровые преобразователи. Последующая фильтрация выполняется в цифровой форме с помощью программных приемников. Синхронное сканирование Для локализации передатчиков методом триангуляции, требуются значения пеленга от нескольких пеленгаторов. Этот метод хорошо работает для сигналов с нормальной длительностью передачи порядка нескольких миллисекунд и более. В случае сигналов с малой вероятностью перехвата, таких как сигналы со скачкообразной перестройкой частоты и пакетные сигналы, передача ведется очень короткими интервалами. Кроме того, неизвестна частота передачи, поэтому приходится сканировать большие диапазоны частот. При этом может оказаться так, что в момент излучения только один пеленгатор работает на нужной частоте. В результате локализация искомого передатчика становится невозможной. Опция R&S®DDF-TS позволяет синхронизировать работу пеленгаторов, т.е. каждый пеленгатор регистрирует строго одну и ту же частоту в одно и то же время. В результате, каждый пеленгатор надежно пеленгует каждый обнаруженный сигнал и сигнал локализуется с максимальной точностью. Высокая точность синхронизации достигается за счет применения GPS. Так что без опции R&S®DDF-TS невозможно создать сеть пеленгаторов для локализации сигналов с низкой вероятностью перехвата. Средства диагностики и обслуживания Дополнительный сервисный набор R&S®DDF-SK значительно сокращает время диагностики и обслуживания R&S®DDF 0xA. Все средства диагностики пеленгационной системы удобно собраны в одном прочном корпусе. Важным инструментом является имитатор антенны R&S®ZT660, который подключается к пеленгатору вместо антенны для выполнения системных тестов. Его можно настроить на имитацию любой пеленгаторной антенны Rohde & Schwarz. Имитатор антенны позволяет надежно отделять ошибки, вызванные антенной, от ошибок пеленгационного оборудования. Это избавляет оператора от подъема на антенную мачту или даже от демонтажа антенны. Также имитатор антенны позволяет подключать к пеленгационной системе генератор сигналов и выполнять тестовую пеленгацию его сигнала с предопределенным направлением. В комплект сервисного набора входит следующее оборудование:
Сервисный набор позволяет выполнять следующие тесты:
Вывод необработанных цифровых данных Если R&S®DDF 0xA используется в качестве источника данных для системы анализа, такой как R&S®AMMOS, ей нужно передавать необработанные цифровые данные промежуточной частоты (ПЧ). Опция R&S®DDF-DR позволяет выводить необработанные цифровые данные через стандартный интерфейс FPDP. Цифровые данные ПЧ трех трактов приема подаются на этот интерфейс и могут записываться, например, с помощью R&S®AMREC. Расширение для широкополосной пеленгации в ВЧ диапазоне Опция R&S®DDFA-WB дополнительно увеличивает и без того высокую скорость сканирования в ВЧ диапазоне. Она расширяет полосу реального времени с 1 МГц до 10 МГц, значительно повышая вероятность перехвата коротких сигналов и сигналов переменной частоты. Эта опция позволяет выполнять поиск во всем ВЧ диапазоне с разрешением не хуже 100 мс (см. технические характеристики). При переключении на широкополосную пеленгацию предварительные селекторы отключаются и сигналы антенны подаются непосредственно на аналогоцифровые преобразователи. Дальнейшая обработка сигнала выполняется в цифровой форме. В зависимости от базового модуля, в который она установлена, опция R&S®DDFA-WB может выполнять несколько операций. В случае R&S®DDF 01A полоса реального времени увеличивается до 10 МГц; в случае R&S®DDF 05A диапазон частот дополнительно расширяется до ВЧ диапазона. Применение опции R&S®DDFA-WB для добавления ВЧ диапазона к ОВЧ/УВЧ пеленгатору R&S®DDF 05A Компактная антенна, например, R&S®ADD119, подключается к пеленгационному преобразователю R&S®ET550. При выборе диапазона ОВЧ/УВЧ сигналы антенны проходят через предварительные селекторы и преобразователи. При выборе диапазона ВЧ сигналы антенны поступают непосредственно на аналогоцифровые преобразователи пеленгационного процессора. После аналого-цифрового преобразования сигналы обрабатываются программными приемниками. В зависимости от используемой антенны, пеленг вычисляется в полосе реального времени 10 МГц с помощью корреляционного интерферометра или по методу Ватсона-Ватта. Применение опции R&S®DDFA-WB для расширения полосы реального времени пеленгатора R&S®DDF 01A Сначала спектр может сканироваться на максимальной скорости с полосой реального времени FFT 10 МГц. В этом режиме сигналы антенны подаются непосредственно на аналого-цифровые преобразователи; дальнейшая обработка сигнала выполняется в цифровой форме. При обнаружении интересного передатчика происходит переключение в нормальный режим и сигналы антенны пропускаются через предварительные селекторы и преобразователи. Эта процедура позволяет получить лучшие результаты, особенно для слабых сигналов и для мест вблизи мощных передатчиков. Пеленгаторные антенны Пеленгаторы семейства R&S®DDF 0xA работают с пеленгаторными антеннами R&S®ADDx, которые используются также с семействами пеленгаторов R&S®DDF 0xM, R&S®DDF 0xS и R&S®DDF 0xE. Во многих случаях можно использовать пеленгаторные антенны других производителей (особенно ВЧ антенны Эдкока). Однако в этих случаях нужно применять антенный интерфейс R&S®GX060.
|