VHF/UHF频段无线电监测接收机国家标准解读

2016-08-10 06:33陈国成李美丽
数字通信世界 2016年7期
关键词:电性能测试方法国家标准

谢 军,陈国成,唐 涛,李美丽

(国家无线电监测中心检测中心,北京 100041)

VHF/UHF频段无线电监测接收机国家标准解读

谢 军,陈国成,唐 涛,李美丽

(国家无线电监测中心检测中心,北京 100041)

GB/T 32401-2015《VHF/UHF频段无线电监测接收机技术要求及测试方法》即将实施,本文将针对该标准的起草背景、主要内容、基本架构、技术指标和测试方法等方面进行解读和论述,希望能够给标准使用者以更清晰的理解。

无线电;监测;接收机

1 引言

在以往十多年发展历程中,能够被监测接收机行业中的生产企业和用户用作参考技术标准的仅有2003年发布的国军标GJB 2089A《通信对抗监测分析接收机通用规范》。旧标准已经不能适应无线电监测接收机行业的发展现状,制定《VHF/UHF频段无线电监测接收机技术要求及测试方法》国家标准(以下简称“接收机国家标准”),正是顺应了这种发展现状和趋势。

2 主要内容和基本架构

VHF和UHF频段是无线电设备应用最广泛和密集的频段,“接收机国家标准”也主要针对该频段的无线电监测接收机的主要技术参数、限值要求和测试方法等内容进行起草,主要技术参数涵盖了电性能要求、电磁兼容要求、电气安全要求、环境试验要求等,以及对应的测试方法。基本架构见表1。

3 技术要求和指标的释义

“接收机国家标准”主要涵盖了电性能要求、电磁兼容要求、电气安全要求、环境试验要求,其中,电性能分级要求以及电性能分级评定方法是该国标的重点创新之处。本文将对无线电监测接收机的三类模式和电性能等级评定方法进行释义。

3.1 三类模式的组合形式

“接收机国家标准”规定了工作模式、监测模式和解调模式三类模式。这里的工作模式是指无线电监测接收机可以包括但不限于:适应高灵敏度要求的低噪声模式,适应高动态范围要求的常规模式和适应高抗扰度要求的低失真模式(也可以是前置放大器打开、前置放大器关闭、前置衰减器打开及前置衰减器关闭等模式)。标准还规定了设备监测模式包括但不限于:固定频率监测模式(FFM)、全景扫描监测模式(PSCAN)。此外,标准规定了无线电监测接收机必须具备的三种基本解调模式:调频、调幅和连续波信号的模拟解调功能。

工作模式、监测模式和解调模式是相互关联、不可分割的整体,意味着在针对具体的电性能指标进行测试时,必须是在上述三类模式的组合下进行的。见表2。

表2 三类模式的组合形式

3.2 电性能等级评定方法

标准4.2.2中规定的评定方法如下:

⊙ 进行电性能分级参数评定时,针对不同的电性能参数,应在被测设备支持的所有工作模式下进行试验,选择其中最优工作模式的试验结果进行等级评定。

⊙ 在标准试验条件下,所得试验结果应满足表1电性能分级要求中对应等级的所有参数的指标要求。

⊙ 满足上述条件,被测设备可评定为符合该等级要求的设备。

这就意味着在等级评定时,是结合了工作模式、监测模式和解调模式三种状态下,针对不同的电性能参数,所有工作模式下进行试验,选择其中最优试验结果进行等级评定。评定的结果分为一级、二级和三级设备,以供企业和用户在设计研发和招标采购时作为参考。

4 测试方法的解读

“接收机国家标准”分别描述了电性能、电磁兼容、电气安全、环境试验的测试方法。此外还规定了相关的试验条件。

4.1 测量设备的选取和要求

在测试标准中规定测量设备的不确定度,是国际通用的做法。JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中沿用了《国际计量基础和通用术语》VIM对测量不确定度的定义:根据所用到的信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数。

“接收机国家标准”也给出了建议的测量不确定度要求,这是该标准第二项创新点。由于不同级别的无线电监测接收机的性能差距很大,所以此项评估是非常困难的。一方面,小部分高级监测接收机的电性能比顶级的频谱分析仪(即测量设备)还要好,扫描速度,二、三阶截断电都要明显优于频谱分析仪;而另一方面,日常监测工作中,较少需要精确的定量分析,大部分普通的监测接收机在显示精度、信号测量上性能一般。所以,为了照顾大部分的监测接收机的性能,“接收机国家标准”也适当放宽了不确定度的要求,尽量减少实际测试时配置测量仪表的困难。

4.2 电性能参数的测试方法

4.2.1 测试框图和基本思路

在以往的测试标准中,测试电性能参数大部分是考量射频前端的性能,即通过图1中“模拟IF”输出口测量噪声系数、二三阶截断点等。监测接收机从模拟向数字化过渡之后,模拟/数字转换器、数字信号处理、数字解调等部件的性能对接收机性能起着至关重要的作用。

表1 接收机国家标准基本框架

图1 典型数字接收机结构框图

原有方法是不能完全考察从RF输入到最后显示输出,即接收机完整链路的性能的。因此,“接收机国家标准”结合了现有方法以及国际电联的相关建议,重新设计了测试方法,基本测试框图参考图2,已达到考量完整链路的目的。

图2 基本测试框图

4.2.2 监测和解调灵敏度

“接收机国家标准”分别规定了解调灵敏度和监测灵敏度的定义和测试方法。解调灵敏度分为调频和调幅解调灵敏度,主要是考察图1中模拟解调输出整条链路的灵敏度,并根据接收机实际应用需求,取消掉了原有的连续波解调灵敏度,并将连续波灵敏度的考量转移至监测灵敏度;监测灵敏度分为固定频率和全景扫描模式监测灵敏度,主要是考察图1中数字数据输出整条链路的灵敏度情况。

4.2.3 三阶截断点

灵敏度和三阶截断点分别反映了接收机接收小信号的程度,以及大小信号同时存在时,接收机的非线性显示动态范围,灵敏度高的设备,三阶截断点低;三阶截断点高的状态,灵敏度低。因此,这是一对紧密关联但又相互矛盾的参数。在以往的测试方法中,一般考察的是接收机的解调灵敏度和射频前端的三阶截断点。从图1可以看出,因为测量链路的不同,两项参数并不能直接对照和关联,客观反映接收机性能的能力有限。

“接收机国家标准”对测试方法进行了调整,测试框图见图2,将监测灵敏度和三阶截断点的测试链路进行了统一,让这两个参数更直接的关联起来。此外,两个参数的测量是考察从RF输入到数字数据显示输出整条链路的情况,这样的考量更为全面和客观,能够整体反映接收机的性能。

4.2.4 扫描速度

由于大规模集成电路广泛应用和芯片运算速度的飞速发展,无线电监测接收机的扫描速度大幅提升。从早先模拟监测接收机的几百兆赫兹每秒,发展到几十吉赫兹每秒。

在以往的测试方法中,考察链路是模拟中频输出至测量仪表,扫描速度仅测量射频前端部分,中频处理部分的模数转换、数字信号处理以及信号解调的速度并未进行考察。因此,原有的方法仍然是不完善的。

“接收机国家标准”对测试方法进行了调整,测试框图见图2,参考国际电联对扫描速度的测试方法,将考察点放在了监测接收机最终的数据显示界面上,因此,扫描速度的测量也是考察从RF输入到数字数据显示输出整条链路的情况,这样的考量更为全面和客观,能够整体反映接收机的性能。

5 结束语

“接收机国家标准”是综合以往标准的测试方法、国际电联的建议以及我国监测接收机设备的实际发展情况,而得出的一整套技术要求和测量方法,根据接收机用户的要求,在标准中还增加了诸如频率调谐分辨力、最大抗烧电平和电压驻波比等参数。通过对《VHF/UHF频段无线电监测接收机技术要求及测试方法》重点内容的解读和释义,笔者希望本文能够帮助标准使用者更快的了解该标准的整体思路和内容架构。标准的出台将为监测接收机企业的研发生产和用户采购使用提供技术依据和分级标准,进而推动整个产业健康快速的发展。

[1] VHF/UHF频段无线电监测接收机技术要求及测试方法.GB/T 32401-2015

[2] 频谱监测手册.国际电信联盟

Interpretation for the National Standard of VHF/UHF Radio Monitoring Receiver

Xie Jun, Chen Guocheng, Tang Tao, Li Meili
(The State Radio_monitoring_center Testing Cente, Beijing, 100041)

GB/T 32401-2015 Technical requirement and measurement methods for VHF/UHF frequency band radio monitoring receiver will be implemented soon. This paper will focus on interpretation of the background,main content, framework, technical requirements and measurement methods, hope it can gives users a clear vision about this national standard.

Radio; Monitoring; Receiver

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.07.015

TN85,TN98 文献标示码:A

1672-7274(2016)07-0036-03

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