[发明专利]基于收信功能完备性的短波收信智能监测系统

说明书

本发明公开了一种基于收信功能完备性的短波收信智能监测系统，其特征在于，监测系统包括安装在收信天线场外的监测发射机，待监测的收信天馈线上安装有收信监测终端，收信机及标准监测接收机通过天线交换器与收信监测终端连接；收信机音频输出端口安装有音频监测终端，监测服务器连接于标准监测接收机；音频监测终端与标准监测接收机的数据传输于监测服务器，收信机工作参数获取分系统从监测服务器中获取数据执行计算分析。按照本发明实现的监测系统，综合运用了射频传感器技术、网络自动控制技术，构建了一种功能完备性的监测系统模型。

技术领域

本发明属于短波通信监测领域，特别是涉及一种基于收信功能完备性的短波收信智能监测系统。

背景技术

在短波通信的使用中，由于发信设备的输出功率高，功耗大，出现故障和异常的可能性较大，因此用户通常对发信设备会比较重视，经常性的进行检修保养和性能检测；而收信设备由于功耗低，工作状态和稳定性比发信设备要好很多，从而导致了对其日常检测和维护的不够重视，随着使用时间的增长，收信设备不可避免的会出现一些性能下降或功能完备性欠缺的问题，这些同样也需要用户能够对其功能状态和性能特性有一个及时和准确的掌握。长期以来人们对收信系统一直缺乏有效的监测手段，对天馈线和收信机等的性能指标(如天线驻波比、天馈线衰减损耗和收信机接收灵敏度等)无法快速准确的获取，难以对设备的收信效果实现实时评估和预警。

接收灵敏度和频率准确度是收信机的两项关键技术指标，前者是衡量收信机对微弱信号捕捉能力的一项重要指标，其性能的好坏将直接影响到通信的有效距离；后者直接影响到收信机能否正确接收信号和有效恢复出有用信息。通常对这两项指标进行测试时，都是对一个独立的收信机进行检测，具体测量方式如图1所示：当需要测量收信机的接收灵敏度时，在测试的过程中主要通过不断调整低射频信号发生器的输出信号幅度，使得收信机保持额定的音频电压输出，同时收信机的输出音频信噪比随之降低，并最终达到规定的信噪比，在这种情况下收信机输入端所需的最小射频信号电压值即为收信机的灵敏度。当需要测量收信机的频率准确度时，使得收信机工作在单边带方式下，射频信号发生器送出标准频率的信号给收信机的输入端口，由音频信号分析仪直接测量收信机的输出音频频率，通过计算可获取收信机当前工作频率下的频率准确度。这些是通常情况下对收信机接收灵敏度和频率准确度的标准测量方法，主要用到的测量仪器是射频信号发生器和音频信号分析仪，设备连接和测试操作步骤都比较简单，具有较强的实用性。但这些方法都是建立在将收信机脱离系统单机进行检测的基础上，在日常的工作使用中，如果想实现定期对这些指标进行自动化监测和获取，就需要对这些方法进行一定的优化和改进。

在进行短波收信时，最理想的情况是将天线感应到的射频信号无差损的通过馈线传送到收信机，但在实际中是不可能的，因为天馈线之间在收信机的工作频段内无法实现阻抗的完全匹配。射频传输线路中的阻抗不匹配就会产生驻波，衡量阻抗匹配特性的一个重要指标就是驻波比。驻波比全称为电压驻波比。它是射频技术中最常用的一个参数或数值，用来衡量射频部件之间的匹配是否良好。通常可采用天馈线测试仪来对天馈系统的驻波比进行测试，如图2所示。

在收信机的天馈系统中，会造成阻抗不匹配的地方主要有两个，一是收信天线与传输馈线的接口处，二是传输馈线与收信机的接口处。在野外需要对收信天线驻波比进行检测时，主要采用便携手持式测试仪，将仪器直接连接在收信天线的根部，通常使用的是标量驻波比检测方法，直接对检测点的反射信号进行模拟采样，计算出待测点的入射能量和反射能量之比，从而得到对应的驻波比。这种方法的主要优点是操作方便简单，但还是要依靠操作人员来实现，每次测量都需要人工进行端口切换和测量，无法实现测量的自动化和实时性。

传输馈线是指连接在收信天线与收信机之间的射频线缆，在短波通信系统中通常使用特性阻抗为50Ω的同轴电缆作为馈线。收信天线上感应到的空间电磁波信号本来就很微弱，为了将这些微弱信号尽可能完整的送到收信机中，就需要馈线上的传输损耗尽可能的小。