CN104316778A - 一种空间电磁频谱检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电磁辐射检测领域中的一种空间电磁频谱检测方法，特别适用于对辐射频谱分布有检测要求的便携式辐射检测***。通过混频器和本振等部件将空间电磁辐射信号搬移至某一固定中频频段进行窄带功率检测，可以精确判定辐射信号所处频段。本发明检测精度高，设计难度小，集成度高，容易实现便携式甚至可穿戴式应用。
Description
技术领域
本发明涉及电磁辐射检测领域中的一种空间电磁频谱检测方法，特别适用于对辐射频谱分布有检测要求的便携式辐射检测***。
背景技术
传统的便携式电磁辐射检测***，由宽带检波器对天线接收的电磁波信号直接进行检波，只能检测所处环境总的电磁辐射强度。若要检测电磁辐射所处的频段及各频段的辐射强度，这种方法是难以实现的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于避免上述背景中的不足之处而提供一种空间电磁频谱检测方法。通过增加混频器和本振等部件，可以对空间电磁辐射信号所处频段进行精确判定，检测精度高，集成度高，容易实现便携式甚至可穿戴式应用。
本发明提供了一种空间电磁频谱检测方法。
本发明还提供了一种空间电磁频谱检测装置。
一种空间电磁频谱检测方法，其特征在于包括步骤：
1)天线接收空间电磁辐射信号，通过分路器分为两路宽带射频信号输出；
2)其中一路宽带射频信号进入宽带功率检测模块，进行信号放大、检波，得到表征信号强度的检波电压值，对其进行A/D变换后输出给微控制器；
3)微控制器通过检波电压值对电磁辐射信号强度进行判断，若小于规定阈值，则判定空间电磁环境正常，没有辐射危险，并输出相应信息，结束空间电磁频谱检测方法；若电磁辐射信号强度大于规定阈值，则进入步骤4)
4)微控制器控制本振模块，输出某一规定频点的射频信号作为本振信号给混频器，由混频器对分路器输出的另一路宽带射频信号进行混频；
5)混频后的混合中频信号进入滤波器滤波，得到表征宽带射频信号中某一子频段频谱的窄带中频信号；
6)窄带中频信号进入窄带功率检测模块，进行信号放大、检波，得到表征某一子频段频谱信号强度的检波电压值，对其进行A/D变换后输出给微控制器；
7)微控制器控制本振模块，改变其输出频点，重复进行步骤4)～6)，得到表征另一子频段频谱信号强度的数据，如此迭代，直至将整个需要测量的宽带频谱扫描完成；
8)微控制器对各子频段频谱信号强度进行记录，并输出整个待测频带内各子频段的信号强度分布信息，结束空间电磁频谱检测方法。
一种空间电磁频谱检测装置，其包括：天线模块(1)，分路器模块(2)，宽带功率检测模块(3)，微控制器模块(4)，本振模块(5)，混频器模块(6)，滤波器模块(7)，窄带功率检测模块(8)，其中：天线模块(1)用于接收空间电磁辐射信号并输出给分路器模块(2)；分路器模块(2)用于将信号分为两路宽带射频信号并输出给宽带功率检测模块(3)和混频器模块(5)；宽带功率检测模块(3)用于对分路器模块(2)输出的一路宽带射频信号进行放大、检波和A/D变换；微控制器模块(4)用于接收宽带功率检测模块(3)和窄带功率检测模块(8)输出的数字化后的检波电压，通过检波电压对电磁辐射信号强度进入判断，若小于规定阈值，则判定空间电磁环境正常，没有辐射危险，并输出相应信息，若电磁辐射信号强度大于规定阈值，则控制本振模块(5)使其输出某一规定频点的射频信号作为本振信号给混频器，微控制器模块(4)还用于对各子频段频谱信号强度进行记录，并输出整个待测频带内各子频段的信号强度分布信息，本振模块(5)用于输出规定频点的射频信号给混频器模块(6)作为本振信号；混频器模块(6)用于对分路器模块(2)输出的另一路宽带射频信号进行混频，得到混合中频信号；滤波器模块(7)用于对混合中频信号进行滤波得到表征某一子频段辐射信号的窄带中频信号并将其输出给窄带功率检测模块(8)，窄带功率检测模块(8)用于对窄带中频信号进行放大、检波和A/D变换，得到表征某一子频段辐射信号强度的检波电压。
本发明与背景技术相比，具有如下优点：
1、本发明提出的空间电磁频谱检测方法，与传统的功率检测方法相比，增加了本振和混频器等部件，保证了对辐射信号所处频段的精确检测。而且窄带功率检测模块在一个固定的中频频段对信号进行检波，检测精度高。
2、本发明所采用的各部件在目前技术条件下设计难度小，可以集成于一块印制电路板上，体积、重量、功耗较小，可靠度高，容易实现便携式甚至可穿戴式应用。
附图说明
图1是按照本发明的空间电磁频谱检测装置的方框图。
图2是按照本发明的空间电磁频谱检测方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示的空间电磁频谱检测装置包括包括天线模块1，分路器模块2，宽带功率检测模块3，微控制器模块4，本振模块5，混频器模块6，滤波器模块7，窄带功率检测模块8。其中宽带功率检测模块3一般包括放大器、检波器、A/D变换器等部分，本振模块5一般包括参考时钟、鉴相器、环路滤波器、VC0等部分，窄带功率检测模块8一般包括放大器、检波器、A/D变换器等部分。天线模块1接收空间电磁辐射信号并输出给分路器模块2；分路器模块2将信号分为两路宽带射频信号并输出给宽带功率检测模块3和混频器模块5；宽带功率检测模块3对分路器模块2输出的一路宽带射频信号进行放大、检波和A/D变换；微控制器模块4接收宽带功率检测模块3和窄带功率检测模块8输出的数字化后的检波电压，通过检波电压对电磁辐射信号强度进行判断，若小于规定阈值，则判定空间电磁环境正常，没有辐射危险，并输出相应信息，若电磁辐射信号强度大于规定阈值，则控制本振模块5使其输出某一规定频点的射频信号作为本振信号给混频器，微控制器模块4还用于对各子频段频谱信号强度进行记录，并输出整个待测频带内各子频段的信号强度分布信息，；本振模块5输出规定频点的射频信号给混频器模块6作为本振信号；混频器模块6对分路器模块2输出的另一路宽带射频信号进行混频，得到混合中频信号；滤波器模块7对混合中频信号进行滤波得到表征某一子频段辐射信号的窄带中频信号并将其输出给窄带功率检测模块8，窄带功率检测模块8对窄带中频信号进行放大、检波和A/D变换，得到表征某一子频段辐射信号强度的检波电压。
如图2所示的空间电磁频谱检测方法包括下列步骤：
1)天线接收空间电磁辐射信号，通过分路器分为两路宽带射频信号输出，实施例由图1中的天线模块1和分路器模块2来完成；
2)其中一路宽带射频信号进入宽带功率检测模块，进行信号放大、检波，得到表征信号强度的检波电压值，对其进行A/D变换后输出给微控制器，实施例由图1中的宽带功率检测模块3来完成；
3)微控制器通过检波电压值对电磁辐射信号强度进入判断，若小于规定阈值，则判定空间电磁环境正常，没有辐射危险，并输出相应信息，结束检测方法；若电磁辐射信号强度大于规定阈值，则进入步骤4实施例由图1中的微控制器模块4来完成；
4)微控制器控制本振模块，输出某一规定频点的射频信号作为本振信号给混频器，由混频器对分路器输出的另一路宽带射频信号进行混频，实施例由图1中的微控制器模块4、本振模块5和混频器模块6来完成；
5)混频后的混合中频信号进入滤波器滤波，得到表征宽带射频信号中某一子频段频谱的窄带中频信号，实施例由图1中的滤波器模块7来完成；
6)窄带中频信号进入窄带功率检测模块，进行信号放大、检波，得到表征某一子频段频谱信号强度的检波电压值，对其进行A/D变换后输出给微控制器，实施例由图1中的窄带功率检测模块8来完成；
7)微控制器控制本振模块，改变其输出频点，重复进行步骤4～6，得到表征另一子频段频谱信号强度的数据，如此迭代，直至将整个需要测量的宽带频谱扫描完成，实施例由图1中的微控制器模块4、本振模块5、混频器模块6、滤波器模块7和窄带功率检测模块8来完成；
8)微控制器对各子频段频谱信号强度进行记录，并输出整个待测频带内各子频段的信号强度分布信息，实施例由图1中的微控制器模块4来完成。
Claims (2)
1.一种空间电磁频谱检测方法，其特征在于包括步骤：
1)天线接收空间电磁辐射信号，通过分路器分为两路宽带射频信号输出；
2)其中一路宽带射频信号进入宽带功率检测模块，进行信号放大、检波，得到表征信号强度的检波电压值，对其进行A/D变换后输出给微控制器；
3)微控制器通过检波电压值对电磁辐射信号强度进行判断，若小于规定阈值，则判定空间电磁环境正常，没有辐射危险，并输出相应信息，结束空间电磁频谱检测方法；若电磁辐射信号强度大于规定阈值，则进入步骤4)
4)微控制器控制本振模块，输出某一规定频点的射频信号作为本振信号给混频器，由混频器对分路器输出的另一路宽带射频信号进行混频；
5)混频后的混合中频信号进入滤波器滤波，得到表征宽带射频信号中某一子频段频谱的窄带中频信号；
6)窄带中频信号进入窄带功率检测模块，进行信号放大、检波，得到表征某一子频段频谱信号强度的检波电压值，对其进行A/D变换后输出给微控制器；
7)微控制器控制本振模块，改变其输出频点，重复进行步骤4)～6)，得到表征另一子频段频谱信号强度的数据，如此迭代，直至将整个需要测量的宽带频谱扫描完成；
8)微控制器对各子频段频谱信号强度进行记录，并输出整个待测频带内各子频段的信号强度分布信息，结束空间电磁频谱检测方法。
2.一种空间电磁频谱检测装置，其包括：天线模块(1)，分路器模块(2)，宽带功率检测模块(3)，微控制器模块(4)，本振模块(5)，混频器模块(6)，滤波器模块(7)，窄带功率检测模块(8)，其中：天线模块(1)用于接收空间电磁辐射信号并输出给分路器模块(2)；分路器模块(2)用于将信号分为两路宽带射频信号并输出给宽带功率检测模块(3)和混频器模块(5)；宽带功率检测模块(3)用于对分路器模块(2)输出的一路宽带射频信号进行放大、检波和A/D变换；微控制器模块(4)用于接收宽带功率检测模块(3)和窄带功率检测模块(8)输出的数字化后的检波电压，通过检波电压对电磁辐射信号强度进入判断，若小于规定阈值，则判定空间电磁环境正常，没有辐射危险，并输出相应信息，若电磁辐射信号强度大于规定阈值，则控制本振模块(5)使其输出某一规定频点的射频信号作为本振信号给混频器，微控制器模块(4)还用于对各子频段频谱信号强度进行记录，并输出整个待测频带内各子频段的信号强度分布信息，本振模块(5)用于输出规定频点的射频信号给混频器模块(6)作为本振信号；混频器模块(6)用于对分路器模块(2)输出的另一路宽带射频信号进行混频，得到混合中频信号；滤波器模块(7)用于对混合中频信号进行滤波得到表征某一子频段辐射信号的窄带中频信号并将其输出给窄带功率检测模块(8)，窄带功率检测模块(8)用于对窄带中频信号进行放大、检波和A/D变换，得到表征某一子频段辐射信号强度的检波电压。
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| CN201410635992.5A CN104316778A (zh) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | 一种空间电磁频谱检测方法 |
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106569044A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-04-19 | 西安电子科技大学 | 基于沉浸式虚拟现实***的电磁频谱态势观测方法 |
| CN106771668A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-31 | 西南交通大学 | 一种电磁辐射参数测试*** |
| CN107356819A (zh) * | 2016-05-10 | 2017-11-17 | 中国人民解放军理工大学 | 一种智能家用电磁辐射信息服务*** |
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| CN109756243A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-14 | 深圳市有方科技股份有限公司 | 天线检测装置及天线检测方法 |
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| CN113949450A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-18 | 北京恒鸣智控科技有限公司 | 一种射频信号监测方法及*** |
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2014
- 2014-11-13 CN CN201410635992.5A patent/CN104316778A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150128 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |