CN210775650U - 一种基于软件无线电技术的扫频系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于软件无线电技术的扫频系统，包括前端扫频设备、后台分析系统；所述前端扫频设备包括定向天线、供电模块、低噪声放大LNA模块、第一射频选路模块、第二射频选路模块、软件无线电模块、全球定位系统GPS接收模块、控制模块、显示模块、通信模块、直连线组成；其中，定向天线与第一射频选路模块连接；供电模块分别与软件无线电模块、低噪声放大LNA模块、控制模块连接；软件无线电模块分别与第二射频选路模块、供电模块、控制模块连接；通过本实用新型，解决了传统扫频仪结构复杂、价格昂贵的缺点，解决了软件无线电技术接收灵敏度低、适用范围有限的缺点，解决了普通扫频仪无法地理化显示分析频谱信息的问题。

Description

一种基于软件无线电技术的扫频系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于软件无线电技术的扫频系统，属于无线通信领域。

背景技术

传统扫频仪一般由扫描锯齿波发生器、扫频信号发生器、宽带放大器、频标信号发生器、X轴放大、Y轴放大、显示设备、面板键盘以及多路输出电源等部分组成。其基本工作过程是通过电源变压器将50Hz市电降压后送入扫描锯齿波发生器，就形成了锯齿波，这个锯齿波一方面控制扫频信号发生器，对扫频信号进行调频，另一方面该锯齿波送到X轴偏转放大器放大后，去控制示波器X轴偏转板，使电子束产生水平扫描。由于这个锯齿波同时控制电子束水平扫描和扫频振荡器，因此电子束在示波管荧光屏上的每一水平位置对应于某一瞬时频率。从左向右频率逐渐增高，并且是线性变化的。扫频信号发生器产生的扫频信号送到宽带放大器放大后，送入衰减器，然后输出扫频信号到被测电路。为了消除扫频信号的寄生调幅，宽带放大器增设了自动增益控制器。宽带放大器输出的扫频信号送到频标混频器，在频标混频器中与1MHz和10MHz或50MHz晶振信号或外频标信号进行混频。产生的频标信号送入Y轴偏转放大器放大后输出给示波管的Y轴偏转板。扫频信号通过被测电路后，经过Y轴电位器、衰减器、放大器放大后送到示波管的Y轴偏转板，得到被测电路的幅频特性曲线。

传统扫频仪对信号的调谐、滤波、衰减、下变频、正交解调等环节都通过模拟电路完成，电路调试困难、设计复杂，接收机带宽窄、灵活性低，受外界干扰大、难于标准化和模块化，一旦硬件电路设计完成，其接收频段即固定，要想修改将非常困难。软件无线电技术可搭建一个开放的、标准的、通用无线电硬件平台，将上述各环节用软件编程实现。将模拟/数字、数字/模拟转换模块尽量接近天线，将射频或者中频降至基带。软件无线电技术应用于扫频仪后，可替代传统扫频仪，很好地解决传统扫频仪的不足，是未来扫频仪发展的必然趋势。但现有软件无线电模块与传统硬件电路扫频仪相比接收灵敏度不高，在实际应用中存在较大限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种性价比高、适应性广、精度高以及可追溯管理的基于软件无线电技术的扫频系统。

本实用新型的目的是这样实现的，一种基于软件无线电技术的扫频系统，其特征是：包括前端扫频设备、后台分析系统；

所述前端扫频设备包括定向天线、供电模块、低噪声放大LNA模块、第一射频选路模块、第二射频选路模块、软件无线电模块、全球定位系统GPS接收模块、控制模块、显示模块、通信模块、直连线组成；

其中，定向天线与第一射频选路模块连接；供电模块分别与软件无线电模块、低噪声放大LNA模块、控制模块连接；软件无线电模块分别与第二射频选路模块、供电模块、控制模块连接；控制模块分别与软件无线电模块、供电模块、全球定位系统GPS接收模块、显示模块、通信模块连接；所述直连线、低噪声放大LNA模块置于定向天线、软件无线电模块之间；通信模块与后台分析系统连接；

无线信号经定向天线接收后，当无线信号的信号强度低于设定值时，第一射频选路模块、第二射频选路模块均与低噪声放大LNA模块接通，无线信号经低噪声放大LNA模块传输至软件无线电模块，软件无线电模块根据控制模块的要求输出指定频段的幅频特性曲线到显示模块，通信模块负责把幅频曲线和全球定位系统GPS接收模块的信息实时发送到后台分析系统进行分析处理。

所述后台分析系统包括扫频数据存储显示模块、扫频信息地理化分析模块、前端设备管理模块，扫频数据存储显示模块以列表方式将把幅频曲线和全球定位系统GPS接收模块的信息进行存储和显示，扫频信息地理化分析模块在电子地图上显示相应地点的幅频曲线，前端设备管理模块管理前端扫频设备序列号信息。

本实用新型结构合理、使用方便，通过本实用新型，一种基于软件无线电技术的扫频系统，包括前端扫频设备和后台分析系统。其中前端扫频设备由定向天线、供电模块、低噪声放大（LNA）模块、射频选路模块（包括第一射频选路模块、第二射频选路模块）、软件无线电模块、全球定位系统GPS接收模块、控制模块、显示模块、通信模块组成，后台分析系统含扫频数据存储显示模块、扫频信息地理化分析模块、前端设备管理模块。前端扫频设备用于现场收集频谱和位置信息，实时回传到后台，后台系统可地理化显示频谱信息，存储并管理扫频数据。

为了解决软件无线电模块接收灵敏度低的问题，在软件无线电模块射频输入口前增加低噪声放大器，提升接收灵敏度。为了防止输入信号过强损坏射频器件，在天线输出口增加射频选路模块。在前端设备中加入全球定位系统接收模块，标示设备位置。在前端设备中加入通信模块，将扫频和位置信息实时回传到后台，便于定位干扰源，同时可以记录管理历史扫频数据。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：（1）解决了传统扫频仪结构复杂、价格昂贵的缺点。（2）解决了软件无线电技术接收灵敏度低、适用范围有限的缺点。（3）解决了普通扫频仪无法地理化显示分析频谱信息的问题。

附图说明

图1是本实用新型中的前端设备内部结构示意图；

图2是本实用新型中后台系统功能示意图。

图中，1定向天线、2供电模块、3低噪声放大LNA模块、4-1第一射频选路模块、4-2第二射频选路模块、5软件无线电模块、6全球定位系统GPS接收模块、7控制模块、8显示模块、9通信模块、10直连线、11扫频数据存储显示模块、12扫频信息地理化分析模块、13前端设备管理模块。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及附图说明对本实用新型做进一步说明。

一种基于软件无线电技术的扫频系统，包括前端扫频设备、后台分析系统；前端扫频设备包括定向天线1、供电模块2、低噪声放大LNA模块3、第一射频选路模块4-1、第二射频选路模块4-2、软件无线电模块5、全球定位系统GPS接收模块6、控制模块7、显示模块8、通信模块9、直连线10组成；其中，定向天线1与第一射频选路模块4-1连接；供电模块2分别与软件无线电模块5、低噪声放大LNA模块3、控制模块7连接；软件无线电模块5分别与第二射频选路模块4-2、供电模块2、控制模块7连接；控制模块7分别与软件无线电模块5、供电模块2、全球定位系统GPS接收模块6、显示模块8、通信模块9连接；直连线10、低噪声放大LNA模块3置于定向天线1、软件无线电模块5之间；通信模块9与后台分析系统连接。

无线信号经定向天线1接收后，当无线信号的信号强度低于设定值时，第一射频选路模块4-1、第二射频选路模块4-2均与低噪声放大LNA模块3接通，无线信号经低噪声放大LNA模块3传输至软件无线电模块5，软件无线电模块5根据控制模块7的要求输出指定频段的幅频特性曲线到显示模块8，通信模块9负责把幅频曲线和全球定位系统GPS接收模块6的信息实时发送到后台分析系统进行分析处理。

所述后台分析系统包括扫频数据存储显示模块11、扫频信息地理化分析模块12、前端设备管理模块13，扫频数据存储显示模块11以列表方式将把幅频曲线和全球定位系统GPS接收模块6的信息进行存储和显示，扫频信息地理化分析模块12在电子地图上显示相应地点的幅频曲线，前端设备管理模块13管理前端扫频设备序列号信息。

如图1所示，一种基于软件无线电技术的扫频系统，包括前端扫频设备和后台分析系统。无线信号经定向天线接收后，根据信号强度选路到低噪声放大（LNA）模块或直通端，输入软件无线电模块，软件无线电模块根据控制模块的要求输出指定频段的幅频特性曲线到显示模块，通信模块负责把幅频曲线和全球定位系统（GPS）信息实时发送到后台数据库。

如图2所示，后台分析系统接收前端设备发送的幅频曲线和GPS信息存储到数据库，按位置和时间分组显示，进行地理化分析，同时对前端设备进行管理。扫频数据存储显示模块11以列表方式将把幅频曲线和全球定位系统GPS接收模块6的信息进行存储和显示，扫频信息地理化分析模块12在电子地图上显示相应地点的幅频曲线，前端设备管理模块13管理前端扫频设备序列号信息。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于软件无线电技术的扫频系统，其特征是：包括前端扫频设备、后台分析系统；

所述前端扫频设备包括定向天线（1）、供电模块（2）、低噪声放大LNA模块（3）、第一射频选路模块（4-1）、第二射频选路模块（4-2）、软件无线电模块（5）、全球定位系统GPS接收模块（6）、控制模块（7）、显示模块（8）、通信模块（9）、直连线（10）组成；

其中，定向天线（1）与第一射频选路模块（4-1）连接；供电模块（2）分别与软件无线电模块（5）、低噪声放大LNA模块（3）、控制模块（7）连接；软件无线电模块（5）分别与第二射频选路模块（4-2）、供电模块（2）、控制模块（7）连接；控制模块（7）分别与软件无线电模块（5）、供电模块（2）、全球定位系统GPS接收模块（6）、显示模块（8）、通信模块（9）连接；所述直连线（10）、低噪声放大LNA模块（3）置于定向天线（1）、软件无线电模块（5）之间；通信模块（9）与后台分析系统连接；

无线信号经定向天线（1）接收后，当无线信号的信号强度低于设定值时，第一射频选路模块（4-1）、第二射频选路模块（4-2）均与低噪声放大LNA模块（3）接通，无线信号经低噪声放大LNA模块（3）传输至软件无线电模块（5），软件无线电模块（5）根据控制模块（7）的要求输出指定频段的幅频特性曲线到显示模块（8），通信模块（9）负责把幅频曲线和全球定位系统GPS接收模块（6）的信息实时发送到后台分析系统进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于软件无线电技术的扫频系统，其特征是：所述后台分析系统包括扫频数据存储显示模块（11）、扫频信息地理化分析模块（12）、前端设备管理模块（13），扫频数据存储显示模块（11）以列表方式将把幅频曲线和全球定位系统GPS接收模块（6）的信息进行存储和显示，扫频信息地理化分析模块（12）在电子地图上显示相应地点的幅频曲线，前端设备管理模块（13）管理前端扫频设备序列号信息。

Images