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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Anmeldung Nr. 10-2012-0067031 , eingereicht am 21. Juni 2012 beim Koreanischen Patentamt, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung, die verschiedene Messbetriebsarten, die für eine zu messende Funkwellenumgebung geeignet sind, unterstützt und die eine Funküberwachungsfunktion (MON-Funktion) und eine Funkpeilungsfunktion (DF-Funktion) in einer Plattform integriert.
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In einer Funkwellenumgebung werden heutzutage mit der epochalen Entwicklung der Digitaltechnologie die verdrahtete und die drahtlose Kommunikation und der Rundfunk zusammengeführt und können mit der Entwicklung der Informationstechnologie (IT) verschiedene Arten von Funk überall und jederzeit verwendet werden.
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In jüngsten Funkdiensten gibt es eine Tendenz, dass eine große Menge an Informationen mit hoher Geschwindigkeit in einem begrenzten Frequenzband übertragen werden. Insbesondere gibt es ab dem Jahr 2012 ernsthafte gesellschaftliche Probleme wie etwa die Verschlechterung und Unterbrechung der Sprach- und Datenkommunikationsqualität entsprechend einer explosionsartigen Zunahme des Funkdatenverkehrs wegen einer explosionsartigen Zunahme der 20 Millionen oder mehr Smartphone-Nutzer.
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Die Anzahl kurzreichweitiger Funkvorrichtungen zur Ausführung der kurzzeitigen Übertragung mit einer niedrigen Ausgangsleistung, um die gegenseitige Störung zu verringern, ist zusammen mit dem Erscheinen verschiedener neuer Funkdienste wie etwa eines Cloud-Dienstes und des auf dem Internet der Dinge (IOT) beruhenden Fernsehbildschirms wesentlich erhöht.
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Mit der Entwicklung dieser HF-Technologie besteht eine Notwendigkeit einer Technologie, die den Überwachungsbereich eines Funküberwachungssystems, das bestimmen kann, ob es Verletzungen von Funkdiensten gibt und ob Funkdienste unzulässig sind, um ein Funkbetriebsmittel entsprechend einer Funkwellenumgebung, die kompliziert und mannigfaltig wird und in der Funkverwendungsbereiche plötzlich erhöht werden, effizient zu verwenden, bedeutend vergrößern kann.
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Allerdings sind in einem herkömmlichen Funküberwachungssystem ein MON-System und ein DF-System physikalisch voneinander getrennt. Somit gibt es Nachteile dahingehend, dass es schwierig ist, wirtschaftliche Vorteile hinsichtlich der Verbrauchsleistung und der Kosten und die Zweckmäßigkeit hinsichtlich eines Einbauraums sicherzustellen.
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Als eine Hintergrundtechnologie in Bezug auf die vorliegende Erfindung gibt es eine
koreanische Patentanmeldung Nr. 1001381 (8. Dezember 2010) mit dem Titel ‚Antenna for Detecting Direction, and System for Monitoring Radio Wave with the Said Antenna‘.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung, die ein MON-System und ein DF-System zu einer Plattform integriert und die verschiedene Messbetriebsarten, die für eine Funkwellenumgebung für einen Betreiber geeignet sind, unterstützt.
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In einer Ausführungsform enthält eine Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung mehrere Antennen für die Funküberwachung (MON); mehrere Antennen für die Funkpeilung (DF); eine Kanalauswahleinheit, die zum Auswählen von Zielsignalen, die in der Signalverarbeitung verwendet werden sollen, aus Hochfrequenzsignalen (HF-Signalen) und Zwischenfrequenzsignalen (ZF-Signalen), die von den Antennen für die MON und von den Antennen für die DF empfangen werden, konfiguriert ist; eine erste Schaltmatrix, die zum Auswählen der Antennen für die MON oder der Antennen für die DF auf der Grundlage einer Ausführungsfunktion und zum Auswählen einer kohärenten Funktion oder einer inkohärenten Funktion für die Zielsignale, die über mehrere Kanäle von der Kanalauswahleinheit empfangen werden, auf der Grundlage einer Messbetriebsart konfiguriert ist; mehrere Lokaloszillatoren, die zum Zuführen einer Referenzfrequenz (eines Referenzfrequenzsignals) für die Signalverarbeitung in Ansprechen auf die durch die Antennen für die MON und durch die Antennen für die DF detektierten Signale konfiguriert sind; eine zweite Schaltmatrix, die zum Auswählen der inkohärenten Funktion, in der die Lokaloszillatoren unabhängig für jeden Kanal verwendet werden, oder der kohärenten Funktion, in der einer der Lokaloszillationen verteilt und verwendet wird, für die über die mehreren Kanäle empfangenen Zielsignale konfiguriert ist; eine Signalverarbeitungseinheit, die zum Ausführen einer Signalverarbeitung an den Zielsignalen unter Verwendung der von den Lokaloszillatoren empfangenen Referenzfrequenz konfiguriert ist; und eine Informationsverarbeitungseinheit, die zum Bereitstellen von MON-Informationen und von DF-Informationen an den von der Signalverarbeitungseinheit ausgegebenen Signalen auf der Grundlage der Ausführungsfunktion und der Messbetriebsart konfiguriert ist.
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In der vorliegenden Erfindung enthält die Kanalauswahleinheit eine erste Kanalauswahleinrichtung, die zum Auswählen nur der Zielsignale, die in der Signalverarbeitung verwendet werden sollen, aus den von den Antennen für die MON empfangenen Signalen konfiguriert ist; und eine zweite Kanalauswahleinrichtung, die zum Auswählen nur der Zielsignale, die in der Signalverarbeitung verwendet werden sollen, aus den von den Antennen für die DF empfangenen Signalen konfiguriert ist.
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Falls in der vorliegenden Erfindung die Ausführungsfunktion eine MON-Funktion ist und die Messbetriebsart eine Schnellmessbetriebsart ist, wählt die erste Schaltmatrix die Antennen für die MON aus und wählt die zweite Schaltmatrix die über die mehreren Kanäle empfangenen Zielsignale inkohärent mit unabhängigen Lokaloszillatoren aus.
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Falls in der vorliegenden Erfindung die Ausführungsfunktion eine MON-Funktion ist und die Messbetriebsart eine Präzisionsmessbetriebsart ist, wählt die erste Schaltmatrix die Antennen für die MON aus und wählt die zweite Schaltmatrix die über die mehreren Kanäle empfangenen Zielsignale kohärent mit einem einzelnen Lokaloszillator aus.
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Falls in der vorliegenden Erfindung die Ausführungsfunktion eine DF-Funktion ist und die Messbetriebsart eine Schnellmessbetriebsart ist, wählt die erste Schaltmatrix die Antennen für die DF aus und wählt die zweite Schaltmatrix die über die mehreren Kanäle empfangenen Zielsignale kohärent mit einem einzelnen Lokaloszillator aus.
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Falls in der vorliegenden Erfindung die Ausführungsfunktion eine DF-Funktion ist und die Messbetriebsart eine Präzisionsmessbetriebsart ist, wählt die erste Schaltmatrix die Antennen für die DF aus und wählt die zweite Schaltmatrix die über die mehreren Kanäle empfangenen Zielsignale kohärent mit einem einzelnen Lokaloszillator aus.
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In der vorliegenden Erfindung enthält die Signalverarbeitungseinheit HF-Abwärtsumsetzer, die zum Umsetzen der von den Antennen für die MON und von den Antennen für die DF empfangenen HF-Signale in ZF-Signale in Ansprechen auf das Referenzsignal des Lokaloszillators konfiguriert sind; und digitale Prozessoren, die zum Umsetzen der durch die HF-Abwärtsumsetzer umgesetzten ZF-Signale oder der von den Antennen für die MON und von den Antennen für die DF empfangenen ZF-Signale in digitale Signale und zum Umsetzen der digitalen Signale in Basisbandsignale konfiguriert sind.
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In der vorliegenden Erfindung enthält die Informationsverarbeitungseinheit einen Kreuzkorrelationsprozessor, der zum Ausführen einer Kreuzkorrelationsverarbeitung zwischen Empfangskanälen auf der Grundlage der Ausführungsfunktion und der Messbetriebsart konfiguriert ist; eine MON-Einheit, die zum Bereitstellen der MON-Informationen auf der Grundlage der Ausführungsfunktion und der Messbetriebsart konfiguriert ist; und eine DF-Schätzeinrichtung, die zum Bereitstellen von DF-Informationen auf der Grundlage der Ausführungsfunktion und der Messbetriebsart konfiguriert ist.
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Falls die Ausführungsfunktion in der vorliegenden Erfindung eine MON-Funktion oder eine DF-Funktion ist und die Messbetriebsart eine Präzisionsmessbetriebsart ist, führt der Kreuzkorrelationsprozessor die Kreuzkorrelationsverarbeitung zwischen den Empfangskanälen aus, misst die MON-Einheit MON-Informationen an den durch den Kreuzkorrelationsprozessor vorverarbeiteten Signalen und stellt sie die gemessenen MON-Informationen bereit und schätzt die DF-Schätzeinrichtung DF-Informationen über die durch den Kreuzkorrelationsprozessor vorverarbeiteten Signale und stellt sie die geschätzten DF-Informationen bereit.
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Falls die Ausführungsfunktion in der vorliegenden Erfindung eine MON-Funktion oder eine DF-Funktion ist und die Messbetriebsart eine Schnellmessbetriebsart ist, misst die MON-Einheit MON-Informationen über die von der Signalverarbeitungseinheit ausgegebenen Signale und stellt sie die gemessenen MON-Informationen bereit und schätzt die DF-Schätzeinrichtung DF-Informationen über die von der Signalverarbeitungseinheit ausgegebenen Signale und stellt sie die geschätzten DF-Informationen bereit.
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Figurenliste
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Die obigen und weitere Aspekte, Merkmale und weitere Vorteile werden deutlicher verständlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
- 1 ein Blockschaltplan einer Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 ein Diagramm ist, das einen Signalfluss einer Schnellmessbetriebsart in der MON-Funktion der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 3 ein Diagramm ist, das einen Signalfluss einer Präzisionsmessbetriebsart in der MON-Funktion der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- 4 ein Diagramm ist, das einen Signalfluss einer Schnell- und einer Präzisionsmessbetriebsart in der DF-Funktion der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Allerdings dienen die Ausführungsformen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken.
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Im Allgemeinen führt ein MON-System auf dem Gebiet der Funküberwachung eine von einer DF-Funktion verschiedene MON-Funktion aus. Das MON-System führt eine Aufgabe wie etwa die Messung von Emissionsparametern für die Messung und Prüfung, ob ein Frequenzversatz, eine belegte Bandbreite, eine Nebenaussendung, die Stärke eines elektrischen Felds, ein Pegel und eine Frequenzabweichung eines Signals, das von der zugelassenen Funkstation ausgesendet wird, geeignet sind, aus. Außerdem führt das MON-System Aufgaben wie etwa eine Suche nach unzulässigen Frequenzen zur Prüfung der Verwendung anderer Frequenzen als der zugewiesener Frequenzbänder oder von Frequenzen, die nicht zugelassen werden können, und eine Spektrumbelegungsmessung zur Überwachung von Betriebszuständen wie etwa der gegenwärtigen Verwendung zugelassener Frequenzen, ungenutzter Frequenzen und selten genutzter Frequenzen aus, um die Funkwellenbetriebsmittelverwendung zu verbessern.
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Ein DF-System führt auf dem Gebiet der Funküberwachung eine DF-Funktion aus. Um eine Funkverwendungsordnung aufrecht zu erhalten und zu schützen, führt das DF-System Aufgaben für die schnelle Entfernung von Störquellen, die für Frequenzen innerhalb zugewiesener Frequenzbänder eine Störung geben, und von von zugelassenen Frequenzbändern verschiedenen Frequenzen oder von Frequenzen, die nicht zugelassen werden können, aus.
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Eine Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung integriert das MON-System und das DF-System zu einer Hardwareplattform und unterstützt eine Vielzahl von Messbetriebsarten, die für eine Funkwellenumgebung für einen Betreiber auf der Grundlage sowohl einer MON-Funktion als auch einer DF-Funktion geeignet sind.
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1 ist ein Blockschaltplan einer Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Anhand von 1 enthält die Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Antennen für die MON 10, Antennen für die DF 20, eine Kanalauswahleinheit 30, eine erste Schaltmatrix 40, einen Lokaloszillator 70, eine zweite Schaltmatrix 60, eine Signalverarbeitungseinheit 50 und eine Informationsverarbeitungseinheit 80.
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Es gibt mehrere (z. B. k) Antennen für die MON 10 und ihre Anzahl ist zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen (HF-Signalen) oder von Zwischenfrequenzsignalen (ZF-Signalen) konfiguriert.
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Es gibt mehrere (z. B. n) Antennen für die DF 20 und ihre Anzahl ist zum Empfangen von HF-Signalen oder von ZF-Signalen konfiguriert.
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Die Kanalauswahleinheit 30 wählt aus den HF-Signalen oder aus den ZF-Signalen, die von den Antennen für die MON 10 und von den Antennen für die DF 20 empfangen werden, Zielsignale, die für die Signalverarbeitung verwendet werden sollen, aus. Die Kanalauswahleinheit 30 enthält eine erste Kanalauswahleinrichtung 31 und eine zweite Kanalauswahleinrichtung 32.
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Die erste Kanalauswahleinrichtung 31 ist optional. Die erste Kanalauswahleinrichtung 31 wählt aus den HF-Signalen oder aus den ZF-Signalen, die von den k Antennen für die MON 10 empfangen werden, nur m (≤ k) Zielsignale, die in der Signalverarbeitung verwendet werden sollen, aus und führt die m Zielsignale über die erste Schaltmatrix 40 m HF-Abwärtsumsetzern 52-1 - 52-m zu oder wählt eine der k Antennen für die MON 10 aus und führt die m Zielsignale über die erste Schaltmatrix 40 den m HF-Abwärtsumsetzern 52-1 - 52-m zu.
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Die zweite Kanalauswahleinrichtung 32 ist optional. Die zweite Kanalauswahleinrichtung 32 wählt aus den HF-Signalen oder aus den ZF-Signalen, die von den n Antennen für die DF 20 empfangen werden, nur m (≤ n) Signale, die in der Signalverarbeitung verwendet werden sollen, aus und führt die m Signale über die erste Schaltmatrix 40 den m HF-Abwärtsumsetzern 52-1 - 52-m zu oder wählt eine der n Antennen für die DF 20 aus und führt die m Signale über die erste Schaltmatrix 40 den m HF-Abwärtsumsetzern 52-1 - 52-m zu.
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Die Signalverarbeitungseinheit 50 führt unter Verwendung einer von dem Lokaloszillator 70 empfangenen Referenzfrequenz (eines von ihm empfangenen Referenzfrequenzsignals) an den von den Antennen für die MON 10 oder von den Antennen für die DF 20 empfangenen Zielsignalen eine Signalverarbeitung aus. Die Signalverarbeitungseinheit 50 enthält die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m und einen digitalen Prozessor 54.
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Die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m werden optional nur verwendet, wenn die von den Antennen für die MON 10 oder von den Antennen für die DF 20 empfangenen Zielsignale HF-Signale sind, und sind zum Umsetzen der von den Antennen für die MON 10 oder von den Antennen für die DF 20 empfangenen HF-Signale in ZF-Signale, die der digitalen Signalverarbeitung ausgesetzt werden können, konfiguriert.
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Die digitalen Prozessoren 54 setzen ein analoges Signal unter Verwendung eines Analog-Digital-Umsetzers (ADC) (nicht gezeigt) in ein digitales Signal um und setzen das analoge Signal unter Verwendung eines digitalen Abwärtsumsetzers (DDC) (nicht gezeigt) in ein Basisbandsignal um. Dementsprechend kann eine Datenabtastrate deutlich verringert sein und kann somit eine Belastung des Kreuzkorrelationsprozessors 82 der Informationsverarbeitungseinheit 80 verringert sein.
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Der Lokaloszillator 70 führt in Reaktion auf die Herabsetzung von Frequenzen von Signalen, die durch die Antennen für die MON 10 oder durch die Antennen für die DF 20 detektiert werden, eine Referenzfrequenz (ein Referenzfrequenzsignal) für die Signalverarbeitung zu.
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Falls von den Antennen für die MON 10 oder von den Antennen für die DF 20 HF-Signale empfangen werden und somit die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m verwendet werden, führt der Lokaloszillator 70 den in den HF-Abwärtsumsetzern 52-1 - 52-m enthaltenen Mischern (nicht gezeigt) eine Referenzfrequenz (ein Referenzfrequenzsignal) zu, sodass die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m die HF-Signale in ZF-Signale umsetzen können, die der digitalen Signalverarbeitung ausgesetzt werden können. Das heißt, der Lokaloszillator 70 fungiert als eine Frequenzquelle, um den HF-Abwärtsumsetzern 52-1 - 52-m eine Referenzfrequenz zuzuführen.
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Im Gegensatz dazu führt der Lokaloszillator 70 eine Referenzfrequenz für eine Signalverarbeitung zu, die in den digitalen Prozessoren 54 verwendet wird, falls von den Antennen für die MON 10 oder von den Antennen für die DF 20 ZF-Signale empfangen werden und die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m somit nicht verwendet werden. Das heißt, der Lokaloszillator 70 fungiert als eine Frequenzquelle, um den digitalen Prozessoren 54 eine Referenzfrequenz zuzuführen.
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Die erste Schaltmatrix 40 wählt in Abhängigkeit von einer Ausführungsfunktion die Antennen für die MON 10 oder die Antennen für die DF 20 aus und wählt in Abhängigkeit von einer Messbetriebsart für Zielsignale, die über mehrere Kanäle von der Kanalauswahleinheit 30 empfangen werden, eine kohärente Funktion oder eine inkohärente Funktion aus. Das heißt, die erste Schaltmatrix 40 wählt Zielantennen aus den Antennen für die MON 10 und aus den Antennen für die DF 20 aus und wählt für Zielsignale, die über mehrere Kanäle empfangen werden, unter Berücksichtigung einer zu messenden Funkwellenumgebung die kohärente Funktion oder die inkohärente Funktion aus.
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Die Ausführungsfunktion enthält hier auf dem Gebiet der Funküberwachung die MON-Funktion und die DF-Funktion. Die Messbetriebsart enthält in der MON-Funktion und in der DF-Funktion eine Schnellmessbetriebsart bzw. eine Präzisionsmessbetriebsart.
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Die zweite Schaltmatrix 60 wählt innerhalb der Empfangskanäle der Messausrüstung die kohärente Funktion oder die inkohärente Funktion für Referenzfrequenzen aus.
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Dementsprechend werden die erste Schaltmatrix 40 und die zweite Schaltmatrix 60 in Abhängigkeit von der Ausführungsfunktion und von dem Messmodell miteinander kombiniert. Dementsprechend werden ein MON-System und ein DF-System zu einer Hardwareplattform integriert und kann sowohl für die MON-Funktion als auch für die DF-Funktion die Schnellmessbetriebsart oder die Präzisionsmessbetriebsart, die für eine zu messende Funkwellenumgebung geeignet ist, bereitgestellt werden.
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Die Informationsverarbeitungseinheit 80 stellt in Abhängigkeit von der Ausführungsfunktion und von der Messbetriebsart MON-Informationen und DF-Informationen bereit und enthält den Kreuzkorrelationsprozessor 82, eine MON-Einheit 84 und eine DF-Schätzeinrichtung 86.
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Der Kreuzkorrelationsprozessor 82 führt zwischen empfangenen Kanälen eine Kreuzkorrelationsverarbeitung aus, wenn er in der MON-Funktion oder in der DF-Funktion in der Präzisionsmessbetriebsart arbeitet. Der Kreuzkorrelationsprozessor 82 wird optional nur in der Präzisionsmessbetriebsart der MON-Funktion und der DF-Funktion verwendet und führt kurz gesagt eine MON-Vorverarbeitungsfunktion und eine DF-Vorverarbeitungsfunktion aus.
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In dem MON-Vorverarbeitungsprozess detektiert der Kreuzkorrelationsprozessor 82 durch Ausführung einer Kreuzkorrelationsverarbeitung zwischen m Empfangskanälen ein Signal mit einem niedrigeren Pegel als einem Rauschpegel. Das heißt, der Kreuzkorrelationsprozessor 82 führt für jeden Kanal mehrmals eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) aus und führt an den angesammelten Daten unter den m Empfangskanälen unter Verwendung von Daten, die rechtzeitig für jede Frequenzkomponente angesammelt worden sind, eine Kreuzkorrelationsverarbeitung aus. Der Kreuzkorrelationsprozessor 82 erhält hier eine Signalkomponente aufrecht, die eine Korrelation zwischen Kanälen aufweist, und entfernt eine Rauschkomponente, die keine Korrelation zwischen Empfangskanälen aufweist, und verbessert dadurch in einem Spektrum, d. h. in einem Frequenzbereich, ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Dementsprechend ist es möglich, ein Signal mit einem niedrigeren Pegel als einem Rauschpegel, das unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens nicht detektiert werden kann, deutlich zu detektieren.
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In der DF-Vorverarbeitungsfunktion führt der Kreuzkorrelationsprozessor 82 an dem detektierten Signal für jeden Kanal vor der DF-Schätzung eine FFT aus und schätzt er die DF selbst in einem niedrigen SNR, indem er eine Kreuzkorrelationsverarbeitung zwischen den m Empfangskanälen ausführt. Falls die Signalverarbeitung hier nur an einer Frequenzkomponente innerhalb einer augenblicklichen Bandbreite ausgeführt wird, kann die FFT-Verarbeitung für jeden Kanal weggelassen werden.
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Die MON-Einheit 84 erzeugt in Übereinstimmung mit der Ausführung der MON-Funktion MON-Informationen.
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Die MON-Einheit 84 stellt an dem Signal, das nicht dem MON-Vorverarbeitungsprozess des Kreuzkorrelationsprozessors 82 in der Schnellmessbetriebsart der MON-Funktion ausgesetzt worden ist, verschiedene MON-Informationen wie etwa ein Spektrum, einen Frequenzversatz, eine belegte Bandbreite, eine Nebenaussendung, die Stärke eines elektrischen Felds, einen Pegel und eine Frequenzabweichung bereit.
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Außerdem stellt die MON-Einheit 84 in der Präzisionsmessbetriebsart der MON-Funktion durch einen MON-Vorverarbeitungsprozess des Kreuzkorrelationsprozessors 82 über das Signal, das einen niedrigeren Pegel als ein Rauschpegel aufweist, verschiedene MON-Informationen wie etwa ein Spektrum, einen Frequenzversatz, eine belegte Bandbreite, eine Nebenaussendung, die Stärke eines elektrischen Felds, einen Pegel und eine Frequenzabweichung bereit.
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Die DF-Schätzeinrichtung 86 erzeugt entsprechend der Ausführung der MON-Funktion DF-Informationen.
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Die DF-Schätzeinrichtung 86 stellt durch Anwenden eines DF-Algorithmus mit ausgezeichneter Leistung hinsichtlich einer Signalverarbeitungsgeschwindigkeit auf das empfangene Signal in der Schnellmessbetriebsart der DF-Funktion Echtzeit-DF-Informationen über ein Signal, das empfangen wird, ohne den DF-Vorverarbeitungsprozess des Kreuzkorrelationsprozessors 82 zu erfahren, bereit.
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Darüber hinaus stellt die DF-Schätzeinrichtung 86 durch den DF-Vorverarbeitungsprozess des Kreuzkorrelationsprozessors 82 durch Anwendung eines DF-Algorithmus mit ausgezeichneter Leistung selbst in einem niedrigen SNR auf das empfangene Signal in der Präzisionsmessbetriebsart der DF-Funktion ebenfalls präzise DF-Informationen über ein Signal, das einen niedrigeren Pegel als einen Rauschpegel aufweist, bereit. Darüber hinaus kann die DF-Schätzeinrichtung 86 unter Verwendung von DF-Informationen, die in mehreren DF-Systemen oder in einem DF-System, das sich zu mehreren Orten bewegen kann, geschätzt worden ist, die Position einer Signalquelle schätzen.
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Im Folgenden sind anhand von Signalflüssen in der Ausführungsfunktion und in der Messbetriebsart der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Beispiele, in denen Operationen in der Ausführungsfunktion und in der Messbetriebsart der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung durch wahlweises Kombinieren der ersten Schaltmatrix 40 und der zweiten Schaltmatrix 60 ausgeführt werden, beschrieben.
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2 ist ein Diagramm, das einen Signalfluss der Schnellmessbetriebsart in der MON-Funktion der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist ein Diagramm, das einen Signalfluss der Präzisionsmessbetriebsart in der MON-Funktion der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 4 ist ein Schaltbild, das einen Signalfluss der Schnell- und der Präzisionsmessbetriebsart in der DF-Funktion der Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In der wie in 2 gezeigten Schnellmessbetriebsart der MON-Funktion wählt die erste Schaltmatrix 40 die Antennen für die MON 10 aus und wählt sie in der inkohärenten Funktion über mehrere Kanäle empfangene Zielsignale aus. Darüber hinaus wählt die zweite Schaltmatrix 60 über die erste Kanalwahlvorrichtung 31 in der inkohärenten Funktion, in der der Lokaloszillator 70 unabhängig für jeden Kanal verwendet wird, über die erste Kanalauswahleinrichtung die über mehrere Kanäle empfangenen Zielkanäle aus. Dementsprechend kann die MON-Funktion an den von den Antennen für die MON 10 empfangenen Zielsignalen dadurch, dass die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m und die digitalen Prozessoren 54 der Signalverarbeitungseinheit 50 hinsichtlich der Frequenz unabhängig gesteuert werden, mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden.
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In der wie in 3 gezeigten Präzisionsmessbetriebsart der MON-Funktion wählt die erste Schaltmatrix 40 die Antennen für die MON 10 aus und wählt sie in der kohärenten Funktion über mehrere Kanäle empfangene Zielsignale aus. Darüber hinaus verteilt die zweite Schaltmatrix 60 in der kohärenten Funktion, in der der Lokaloszillator 70 verteilt wird, die Zielsignale, die über mehrere Kanäle empfangen werden, über die erste Kanalauswahleinrichtung 31. Somit werden die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m und die digitalen Prozessoren 54 der Signalverarbeitungseinheit 50 für die von den Antennen für die MON 10 empfangenen Zielsignale auf dieselbe Frequenz gesteuert. Darüber hinaus kann die MON-Funktion an dem Signal mit einem höheren Pegel als einem Rauschpegel präzise ausgeführt werden, da der Kreuzkorrelationsprozessor 82 den Rauschpegel unter Verwendung einer Kreuzkorrelationscharakteristik zwischen den Empfangskanälen verringert.
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In der wie in 4 gezeigten Schnellmessbetriebsart der DF-Funktion wählt die erste Schaltmatrix 40 die Antennen für die DF 20 aus und wählt sie in der inkohärenten Funktion Zielsignale, die über mehrere Kanäle empfangen werden, aus. Darüber hinaus verteilt die zweite Schaltmatrix 60 in der kohärenten Funktion, in der der eine Lokaloszillator 70 verteilt wird, die über mehrere Kanäle empfangen Zielsignale über die zweite Kanalauswahleinrichtung 32. Dementsprechend kann die DF-Funktion dadurch, dass die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m und die digitalen Prozessoren 54 der Signalverarbeitungseinheit 50 in derselben Frequenz für die Zielkanäle gesteuert werden und ein DF-Algorithmus mit ausgezeichneter Leistungsfähigkeit hinsichtlich einer Signalverarbeitungsgeschwindigkeit ausgeführt wird, an den von den Antennen für die DF 20 empfangenen Zielsignalen mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden.
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In der wie in 4 gezeigten Präzisionsmessbetriebsart der DF-Funktion wählt die erste Schaltmatrix 40 die Antennen für die DF 20 aus und wählt sie in der inkohärenten Funktion die über mehrere Kanäle empfangenen Zielsignale aus. Darüber hinaus verteilt die zweite Schaltmatrix 60 in der kohärenten Funktion, in der ein Lokaloszillator 70 verteilt wird, über die zweite Kanalauswahleinrichtung 32 die Zielkanäle, die über mehrere Kanäle empfangen werden. Somit werden die HF-Abwärtsumsetzer 52-1 - 52-m und die digitalen Prozessoren 54 der Signalverarbeitungseinheit 50 für die von den Antennen für die DF-20 empfangenen Zielkanäle auf dieselbe Frequenz gesteuert. Dementsprechend kann der Kreuzkorrelationsprozessor 82 unter Verwendung einer Kreuzkorrelationseigenschaft zwischen den Empfangskanälen die DF-Funktion an einem Signal mit einem niedrigeren Pegel als einem Rauschpegel präzise ausführen und einen DF-Algorithmus mit ausgezeichneter Leistung sogar in einem niedrigen SNR ausführen.
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In Verteidigungsanwendungen wie etwa in der elektronischen Kriegsführung hat eine schnelle Ansprechgeschwindigkeit von weniger als mehreren ms eine höhere Priorität als die DF-Genauigkeit, damit Menschenleben und Ausrüstung der eigenen militärischen Kräfte feindliche Raketen überstehen. DF-Algorithmen, die einen Ankunftseinfallswinkel unter Verwendung einer Phasendifferenz und eines Pegels zwischen Empfangsantennen schätzen und eine ausgezeichnete Leistung hinsichtlich einer Signalverarbeitungsgeschwindigkeit zeigen, enthalten ein Interferometer und korrelative Interferometeralgorithmen (CI-Algorithmen).
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In zivilen Anwendungen hat eine DF-Genauigkeit höhere Priorität als eine DF-Geschwindigkeit, da eine Ansprechgeschwindigkeit einer zweiten Einheit anders als in Verteidigungsanwendungen ausreicht.
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Ein Superauflösungsalgorithmus und ein Maximum-Likelihood-Algorithmus (ML-Algorithmus) führen zwischen Kanälen, die von den mehreren Antennen für die DF 20 empfangen werden, vor der DF-Schätzung eine Kreuzkorrelationsverarbeitung aus und zeigen selbst in einem niedrigen SNR eine ausgezeichnete Leistung.
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Der Superauflösungsalgorithmus hat ausgezeichnete Eigenschaften wie etwa eine Mehrsignaltrennung, eine hohe Auflösung, DF in einem niedrigen SNR und DF in einer Mehr-Pfad-Umgebung. Ein repräsentativer Superauflösungsalgorithmus enthält einen Multiple-Signal-Classification-Algorithmus (MUSIC-Algorithmus).
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Der ML-Algorithmus hat in der Weise, dass er einen Ankunftswinkel schätzt, der eine auf der Grundlage der statischen Verarbeitung modellierte Wahrscheinlichkeitsfunktion in einer Richtung, in der ein Signal einfällt, zu einem Maximum macht, eine ähnliche Leistung wie der Superauflösungsalgorithmus.
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Die vorliegende Erfindung erhöht durch Integrieren des vorhandenen MON-Systems und des DF-Systems zu einer Hardwareplattform und durch Bereitstellung verschiedener Messbetriebsarten, die für eine Funkwellenumgebung geeignet sind, die Anzahl der Funkstationen und einen Versorgungsbereich in jeder Überwachungsstation bedeutend.
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Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung den Leistungsverbrauch und die Kosten für die Funküberwachung bedeutend verringern und kann sie an engen Stellen wie etwa sich bewegenden Fahrzeugen und kleinen Schiffen leicht eingebaut werden.
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In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung und insbesondere auf eine Zusammenführungsvorrichtung für die Funküberwachung, die verschiedene für eine zu messende Funkwellenumgebung geeignete Messbetriebsarten unterstützt und die die Funküberwachungsfunktion (MON-Funktion) und eine Funkpeilungsfunktion (DF-Funktion) zu einer Plattform integriert, geschaffen. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung können die Anzahl der Funkstationen und ein Versorgungsbereich in jeder Überwachungsstation durch Integrieren des vorhandenen MON-Systems und des vorhandenen DF-Systems zu einer Hardwareplattform und durch Bereitstellung verschiedener für eine Funkwellenumgebung geeigneter Messbetriebsarten bedeutend erhöht werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung den Leistungsverbrauch und die Kosten für die Funküberwachung bedeutend verringern und kann sie an engen Stellen wie etwa sich bewegenden Fahrzeugen und kleinen Schiffen leicht eingebaut werden.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben zu Veranschaulichungszwecken offenbart worden. Der Fachmann auf dem Gebiet wird würdigen, dass verschiedene Abwandlungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem wie in den beigefügten Ansprüchen offenbarten Schutzumfang und Erfindungsgedanken der Erfindung abzuweichen.
