电磁频谱监测系统设计方案

电磁频谱监测系统

北京华盛恒辉电磁频谱监测系统基于软件无线电技术，可实时监测、分析和管理电磁环境，广泛应用于无线电管理、通信、科研等领域，其核心信息如下：

应用案例

目前，已有多个电磁频谱监测系统在实际应用中取得了显著成效。例如，北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁频谱监测系统。这些成功案例为电磁频谱监测系统的推广和应用提供了有力支持。

一、系统组成

1. 天线模块

覆盖 HF、VHF 等多频段，含宽频 / 定向天线、多频段阵列、极化切换天线；

支持分布式 Mesh 组网（100kHz-8GHz），节点可自动重组；搭配极化自适应天线，结合 SDR 优化信号接收。

1. 信号预处理模块

低噪声放大器（LNA）：灵敏度达 - 120dBm，适配复杂电磁环境；

滤波器：含预选、可调谐类型，支持毫米波 / 太赫兹信号处理，满足 5G、卫星通信需求；

含混频器、本地振荡器（LO）、衰减器，实现频率变频与信号过载防护。

1. 模数转换模块

宽带 A/D-D/A 转换器：需符合奈奎斯特准则，分辨率多为 12/14 位；

超高速 ADC：采样率达 GHz 级，支持实时频谱分析（RTSA）捕捉瞬态信号（如脉冲雷达）。

1. 数字信号处理模块

依托 DSP/FPGA 实现 FFT、解调、调制识别，支持 RTSA 与信号参数（频率、功率等）测量；

含协作频谱感知算法、AI 调制识别技术，搭配双次采集验证机制减少误判。

1. 数据分析与存储模块

存储历史数据与信号特征库，结合 GIS 展示频谱分布，支持云平台处理海量数据；

提供频谱热力图可视化，通过 AI 识别非法信号或干扰源。

1. 人机交互与监控模块

显示瀑布图、频谱图等，支持实时告警、远程控制；

可通过 AR 设备叠加频谱数据，或用移动端远程访问，辅助应急指挥。

1. 定位模块

多站协同定位（TDOA/FDOA）：精度达米级；

单站测向（DOA）：用多天线阵列（如 Adcock）与 MUSIC 算法，实现同频信号分离与高精度测向。

1. 同步与校准模块

含参考信号源，通过 GPS / 铷钟同步时钟，多站点时间误差低于纳秒级。

1. 数据传输与系统互联模块

支持 TCP/IP、5G、卫星通信，含 Ad-hoc 自组织网络（适配应急场景）；

具备数据加密功能，保障传输安全。

1. 电源与环境管理模块

含 UPS 电源、温湿度监测、雷电防护；

支持移动式 / 固定式部署，集成太阳能供电，适应极端气候。

二、系统特点

环境适应性强：防尘、防撞、防水，适配恶劣场景；

远程化操作：支持远程实时控制、频谱显示与数据保存；

高效监测：多点协同工作，多天线实现全频段无缝监测，信号灵敏度高（可捕捉微弱信号）；

功能全面：覆盖通信 / 电子情报监测、重大事件移动监测，可识别机场、边境等重点区域的无线电干扰。