擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)探究

沈羽翔 湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)

擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)探究

沈羽翔 湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)

伴隨著通信事業(yè)的發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)在人們的生活中得到了普及，人們與手機(jī)之間的關(guān)系也越來越密切，利用定位手機(jī)終端位置來查找人員的技術(shù)也越來越成熟。目前在對(duì)擴(kuò)頻移動(dòng)通信信號(hào)進(jìn)行比幅式測(cè)向時(shí)，往往會(huì)存在精度低和定位慢等問題，在這一背景下，擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)誕生。本文就擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)的應(yīng)用展開分析。

擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù) 特點(diǎn) 應(yīng)用

在移動(dòng)通信技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展下，手機(jī)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾锲?，改變了人們的生活和生產(chǎn)方式。就現(xiàn)階段來看，GSM手機(jī)主要應(yīng)用比幅側(cè)向法，但是該種方式需要較長(zhǎng)的定位時(shí)間，側(cè)向誤差大，容易被識(shí)別，一旦出現(xiàn)多用戶信號(hào)重疊問題，就會(huì)影響目標(biāo)手機(jī)的測(cè)出方位。而擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)的誕生則有效解決了這一問題。

1 擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)的簡(jiǎn)述

針對(duì)現(xiàn)有幾種類型手機(jī)以及擴(kuò)頻信號(hào)技術(shù)的性能缺陷，測(cè)向技術(shù)備受重視，并得到系統(tǒng)的研究，其中包括截獲、分離、解擴(kuò)三項(xiàng)主要技術(shù)，為了能夠滿足大部分手機(jī)的需要，這三項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)特別側(cè)重了對(duì)現(xiàn)有手機(jī)系統(tǒng)兼容性的考慮，在現(xiàn)有理論支撐下，已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)測(cè)向。擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)側(cè)向技術(shù)是在傳統(tǒng)側(cè)向技術(shù)長(zhǎng)的創(chuàng)新發(fā)展。

2 擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)

2.1 截獲技術(shù)

截獲技術(shù)是擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向的三個(gè)主要技術(shù)之一，主要是用于信號(hào)的截取，其可以看做是分離技術(shù)和解擴(kuò)技術(shù)的基礎(chǔ)。主要的應(yīng)用原理是將高速率的擴(kuò)頻序列中的發(fā)射端信號(hào)的有關(guān)頻譜，按照發(fā)射端和接收端一致的擴(kuò)頻碼的序列進(jìn)行專業(yè)的截獲。主要的作用就是將展開的擴(kuò)頻信息序列又還原成了原來傳輸?shù)男盘?hào)。這一技術(shù)主要是針對(duì)偽噪聲序列的載波進(jìn)行調(diào)試，需要進(jìn)行傳送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)過編碼處理的時(shí)候，將偽噪聲的序列二柔和成一種信號(hào)進(jìn)行調(diào)制載波。

2.2 分離技術(shù)

分離技術(shù)是建立于截獲技術(shù)之上的第二項(xiàng)主要技術(shù)，是指對(duì)截獲信號(hào)進(jìn)行分離，了解其基本狀況，用做后續(xù)研究的一種技術(shù)。在實(shí)現(xiàn)了信號(hào)截取之后，被截獲的信號(hào)除了帶有本身的基本特征外，往往還帶有信號(hào)源的部分特點(diǎn)，比如，不同波長(zhǎng)信號(hào)各有差異，不同信道的影響也各不相同，這些都是測(cè)向技術(shù)的基礎(chǔ)。在條件允許的情況下，應(yīng)先對(duì)截獲的信號(hào)進(jìn)行提純工作，該項(xiàng)工作可以在濾波器的輔助下完成，首先確定信號(hào)波長(zhǎng)，將其他不同波長(zhǎng)的干擾通過濾波器去除，獲取較為純凈的信號(hào)，再以信號(hào)加強(qiáng)技術(shù)對(duì)純凈信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)，確保在分離過程中可以保持應(yīng)有的強(qiáng)度，之后通過信號(hào)分離技術(shù)完成對(duì)強(qiáng)化信號(hào)的分離，了解其具體的狀況，尤其是通信目標(biāo)、內(nèi)容等因素，如果信號(hào)內(nèi)容足夠豐富、影響因素較小，也可以在分離階段實(shí)現(xiàn)測(cè)向，反之則進(jìn)入第三階段。

2.3 解擴(kuò)技術(shù)

解擴(kuò)技術(shù)是碼分多址擴(kuò)頻信號(hào)體制下的一種技術(shù)，由于相同頻段下可能存在多個(gè)用戶的通信內(nèi)容，對(duì)測(cè)向工作造成干擾，在具體進(jìn)行截獲、分離操作時(shí)，也面臨著各種影響，因此需要借助解擴(kuò)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)操作。

2.4 攔截算法

在擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)過處理后，目標(biāo)信號(hào)可以將其還原為窄帶信號(hào)，便于來波方位的計(jì)算，此時(shí)，一般多使用相關(guān)干涉儀體制。在干涉式測(cè)向方法之中，主要借助無線點(diǎn)撥進(jìn)行，接收天線陣中的陣元相位差，確定定源信號(hào)方向。并建立起相位差與入射波方向的映射樣本，運(yùn)算相關(guān)的相位差，對(duì)樣板映射方向進(jìn)行求解處理，這樣即可獲取到入射波方向。一般情況下，天線外觀需要滿足隱蔽性的要求，如果天線陣口徑為0．45m，那么即可應(yīng)用長(zhǎng)短基線法，如果相位誤差超過了20℃，就需要根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，以保證后續(xù)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.5 測(cè)向的完成

完成窄帶變化后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行最后的分析，以了解其內(nèi)容、去向和來源，作為下一步工作的基礎(chǔ)。通常來說，應(yīng)用天線接收相關(guān)技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)向。

就目前幾種常見的技術(shù)來看，干涉式測(cè)向技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為突出，借助無線電波相位差確定源信號(hào)，由于無線電波在接受時(shí)會(huì)考慮多個(gè)方向，其接收天線陣不同陣元自然存在角度的差別。假定天線陣為5單元圓陣，口徑為0．5m，即可采用長(zhǎng)短基線法，該方法可以保證全角度測(cè)向精度誤差小于2°，信號(hào)射入后，長(zhǎng)線和短線接收之間的差能夠用作方向判斷的依據(jù)，隨著測(cè)向的進(jìn)行，這種差會(huì)越來越小，而測(cè)向工作持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，精度就越高，當(dāng)所獲數(shù)據(jù)不再明顯波動(dòng)，測(cè)向工作就可完成。

3 結(jié)束語

通過對(duì)擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向技術(shù)進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，了解了測(cè)向技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。截獲技術(shù)、分離技術(shù)、解擴(kuò)技術(shù)是擴(kuò)頻手機(jī)信號(hào)測(cè)向的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)，應(yīng)用長(zhǎng)短基線法等方式可以使測(cè)向工作的精度得到有效的控制。在后續(xù)工作中，可以通過以上方式進(jìn)行測(cè)向作業(yè)，實(shí)現(xiàn)較高精度的方向測(cè)定。

[1]陳川,郭勇,謝慶明,肖忠源.利用手機(jī)信號(hào)進(jìn)行生命探測(cè)的研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 儀器儀表用戶. 2008(03)

[2]王東明,周琳娜,李祥和.手機(jī)信號(hào)智能阻斷初探[J]. 北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)

[3]劉忠富. 一種改進(jìn)的擴(kuò)頻信號(hào)頻率同步方法[J]. 中國(guó)新通信.2015(23)