多任務(wù)監(jiān)測、測向系統(tǒng)

多任務(wù)監(jiān)測、測向體制的概念

　　無線電監(jiān)測、測向系統(tǒng)按同一設(shè)備同時(shí)可執(zhí)行任務(wù)的多少可分為單任務(wù)系統(tǒng)和多任務(wù)系統(tǒng)。就單任務(wù)系統(tǒng)來說，同一監(jiān)測、測向設(shè)備同時(shí)只能執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)；而多任務(wù)系統(tǒng)同一設(shè)備可同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)，即可同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)監(jiān)測、測向任務(wù)。當(dāng)設(shè)備已有任務(wù)在執(zhí)行時(shí)，新來的任務(wù)仍然可以被接收運(yùn)行。比如，某用戶在某一設(shè)備上執(zhí)行某一頻段監(jiān)測時(shí)，其他用戶向該設(shè)備發(fā)出另外一個(gè)頻段的監(jiān)測請求時(shí)，則設(shè)備可以接受該請求并執(zhí)行。多任務(wù)制體系基于時(shí)分原理。通常來說，監(jiān)測設(shè)備采樣時(shí)間比數(shù)字信號處理的時(shí)間短，一個(gè)任務(wù)的采樣完成后，采樣設(shè)備將閑置等待數(shù)字信號處理。多任務(wù)體系則充分利用采樣硬件閑置時(shí)間去完成其他任務(wù)，其數(shù)字信號處理部分是多任務(wù)并行處理的。正如一個(gè)GSM物理信道可以同時(shí)支持8個(gè)用戶，而不降低服務(wù)質(zhì)量一樣。多任務(wù)監(jiān)測、測向系統(tǒng)在我國剛出現(xiàn)不久，已在我國成功應(yīng)用，首套多任務(wù)監(jiān)測、測向系統(tǒng)2005年12月在黑龍江省監(jiān)測站已投入使用。

多任務(wù)監(jiān)測、測向體制的優(yōu)勢

　　過去十幾年中，國內(nèi)無線電監(jiān)測、測向技術(shù)得到迅速發(fā)展，從比幅測向體制已發(fā)展到比相體制，但是它們屬于單任務(wù)體制系統(tǒng)，也就是說它們一次只能執(zhí)行一項(xiàng)監(jiān)測、測向任務(wù)。多任務(wù)系統(tǒng)與單任務(wù)系統(tǒng)相比具有以下明顯的優(yōu)勢:（1）在監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)時(shí)，對單任務(wù)系統(tǒng)來說，如果設(shè)備已有任務(wù)在執(zhí)行，其他任務(wù)將被拒絕，除非中斷現(xiàn)有任務(wù)使設(shè)備閑置，才能執(zhí)行新來任務(wù)。單任務(wù)系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)過程中為了保障高級別的重要任務(wù)能及時(shí)運(yùn)行，必須按優(yōu)先級實(shí)行中斷;而多任務(wù)系統(tǒng)沒有必要進(jìn)行中斷，即可接納新任務(wù)。（2）由于經(jīng)費(fèi)有限，國內(nèi)出現(xiàn)越來越多的小型監(jiān)測站，其小型監(jiān)測站沒有測向功能。當(dāng)多個(gè)小型監(jiān)測站公用一個(gè)測向站時(shí)，多個(gè)小型監(jiān)測站同時(shí)向一個(gè)測向站發(fā)出測向請求的情況經(jīng)常發(fā)生。單任務(wù)體制測向站將無法滿足以上要求;而多任務(wù)體制測向站則可勝任工作。（3）隨著無線電管理綜合平臺的廣泛應(yīng)用，監(jiān)測站的設(shè)備就不僅限定在本監(jiān)測站內(nèi)部使用，其他部門如無線電管理處或執(zhí)法辦公室必要時(shí)也會使用監(jiān)測設(shè)備，多任務(wù)體制既能夠滿足其他部門的需要，又不影響監(jiān)測站本身的正常工作。

多任務(wù)監(jiān)測、測向系統(tǒng)組成與特點(diǎn)

　　多任務(wù)系統(tǒng)有它特殊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的。首先，設(shè)備端具有內(nèi)置服務(wù)器，擔(dān)負(fù)多任務(wù)的處理和設(shè)備分配工作，客戶端有相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話和與設(shè)備端服務(wù)器通信。目前支持多任務(wù)的監(jiān)測、測向產(chǎn)品有TCI和GEW等。TCI和GEW分別向我國提供了設(shè)備的底層協(xié)議，也就是說，軟件操作系統(tǒng)可以完全由國內(nèi)軟件取代。這樣，系統(tǒng)信息安全得到了保證，與其他無線電管理系統(tǒng)如頻率、臺站系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)對接，也可以按照RMPT協(xié)議提供接口[1]。



TCI和GEW的特點(diǎn)稍有不同，但其基本原理大致相同，參見圖1。

　　與單任務(wù)監(jiān)測、測向體制比較，多任務(wù)體制中具有多任務(wù)智能服務(wù)器，由它進(jìn)行多任務(wù)的分配與管理。

　　3.1 TCI多任務(wù)系統(tǒng)

　　TCI使用相關(guān)干涉儀體制，它的優(yōu)勢是測向時(shí)既使用相位差信息，又使用幅度差信息，這是因?yàn)樗�的測向天線單元是方向性的。值得說明的是TCI系統(tǒng)的監(jiān)測、測向天線是無源的，且具有完善的自動校驗(yàn)體系[2]。系統(tǒng)共有兩個(gè)信道，每個(gè)信道分別含有監(jiān)測和測向接收機(jī)，監(jiān)測和測向同步進(jìn)行。監(jiān)測和測向都支持多任務(wù)，任務(wù)的數(shù)目沒有限制。但是當(dāng)任務(wù)的數(shù)目達(dá)到一定程度時(shí)，系統(tǒng)的測量速度會下降。集成商可以附加多個(gè)監(jiān)測接收機(jī)，但TCI多任務(wù)設(shè)備服務(wù)器不直接控制這些接收機(jī)。



　　3.2 GEW多任務(wù)系統(tǒng)



　　對監(jiān)測來說，GEW系統(tǒng)允許增加多個(gè)監(jiān)測接收機(jī)，并由其多任務(wù)智能服務(wù)器直接控制。這樣，可以實(shí)現(xiàn)在頻域上同時(shí)監(jiān)測較寬的頻段。GEW單個(gè)監(jiān)測接收機(jī)的帶寬為20 MHz，如果系統(tǒng)集成20個(gè)接收機(jī)，它將能同時(shí)監(jiān)測400 MHz寬的頻段。GEW設(shè)置最多同時(shí)測向任務(wù)為八個(gè)，GEW提供兩信道和五信道測向系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見圖3。

多任務(wù)系統(tǒng)的要求

　　在多任務(wù)體系中，可能多個(gè)用戶同時(shí)下達(dá)多個(gè)監(jiān)測、測向任務(wù)，這就首先要求系統(tǒng)能夠迅速給出準(zhǔn)確穩(wěn)定的監(jiān)測、測向結(jié)果；其次，因多任務(wù)監(jiān)測站往往架設(shè)在較高處，如高山上，系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗同頻干擾能力。

多任務(wù)系統(tǒng)與小型監(jiān)測站

　　多任務(wù)監(jiān)測、測向系統(tǒng)與小型監(jiān)測系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合是無線電監(jiān)測網(wǎng)的發(fā)展趨勢。目前，各省都紛紛建設(shè)小型監(jiān)測站，爭取擴(kuò)大監(jiān)測范圍，但對監(jiān)測到的違章頻率占用無法實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)測向定位。在這種情況下請求周圍測向站協(xié)助測向是必要的，該測向站應(yīng)該是多任務(wù)體制的，這是因?yàn)樗�往往同時(shí)接受來自多個(gè)小型監(jiān)測站的多個(gè)測向請求。小型監(jiān)測站和多任務(wù)監(jiān)測、測向站兩者的有機(jī)結(jié)合是無線電監(jiān)測網(wǎng)的發(fā)展方向（見圖4）。它能使監(jiān)測和測向設(shè)備投資比例趨于合理，大量節(jié)省投資。



　　在無線電管理系統(tǒng)中，測向設(shè)備價(jià)格昂貴，多任務(wù)測向系統(tǒng)與小型監(jiān)測系統(tǒng)的有機(jī)組合，可減少測向設(shè)備的數(shù)量，使監(jiān)測與測向設(shè)備的投資比例趨于合理。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 國家無線電監(jiān)測中心，《無線電監(jiān)測傳輸協(xié)議（RMTP）》，2005。

　　[2] 周鴻順編譯，《頻譜監(jiān)測手冊》，2006，人民郵電出版社， pp88-89.