基于電磁頻譜檢測(cè)的無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法研究

陳真佳， 褚松坤， 蘇 婷

（海南大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院， 海南 海口 570228）

0 引 言

電磁頻譜資源是十分重要的國(guó)家戰(zhàn)略資源。電磁頻譜資源的合理利用和電磁干擾檢測(cè)已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)中的關(guān)鍵問(wèn)題。近年來(lái)，國(guó)家持續(xù)提出了“海洋強(qiáng)國(guó)”等重大戰(zhàn)略部署。國(guó)家海洋局信息化辦公室編制出臺(tái)了《國(guó)家海洋局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)海洋信息化工作的若干意見(jiàn)》，推動(dòng)“智慧海洋”工程立項(xiàng)論證與實(shí)施。我國(guó)對(duì)海洋特別是南海地區(qū)的開(kāi)發(fā)力度逐漸加大，海洋探勘、漁業(yè)作業(yè)、公安邊防等活動(dòng)日漸頻繁。南海海域軍事活動(dòng)日趨正?；?，海洋經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，作為“海上絲綢之路”的咽喉要道，海上交通運(yùn)輸作業(yè)日益繁忙。電磁頻譜檢測(cè)方法作為海南省自由貿(mào)易港建設(shè)過(guò)程中無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)安全的重要保障技術(shù)，也是無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程的重要理論支撐?；谲浖o(wú)線(xiàn)電設(shè)備的電磁頻譜監(jiān)測(cè)平臺(tái)已經(jīng)作為無(wú)線(xiàn)電信號(hào)監(jiān)測(cè)、信號(hào)頻率捕獲、射頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與監(jiān)聽(tīng)等功能的重要解決方案[1-2]?！笆濉逼陂g，無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)施建設(shè)投資進(jìn)一步增加，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)各大城市地區(qū)的無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)站點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)[3]。隨著無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)的劇增，不同頻段出現(xiàn)了各式各樣的用頻設(shè)備，比如飛行器、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，其中也涌現(xiàn)出大量的黑基站、黑廣播等違法無(wú)線(xiàn)電設(shè)備，嚴(yán)重干擾了電磁頻譜資源環(huán)境[4-5]。無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課，可以讓學(xué)生快速結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)場(chǎng)景，基于無(wú)線(xiàn)電技術(shù)理論知識(shí)掌握相關(guān)的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)監(jiān)測(cè)方法。

電磁頻譜檢測(cè)是無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的重要手段。結(jié)合輔助參數(shù)檢測(cè)，復(fù)雜環(huán)境中無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的監(jiān)測(cè)成為研究人員的重要課題[6]。通過(guò)將信號(hào)從時(shí)間域變換到頻率域，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的頻譜分析與研究[7]。中國(guó)人民解放軍某部隊(duì)分析了海上方向受到的外軍威脅，以及威脅對(duì)裝備的影響，從加強(qiáng)建設(shè)、采取靈活的反干擾手段和加強(qiáng)訓(xùn)練等三個(gè)方面提出了面對(duì)威脅、提高電子防御能力的思路。某研究所逐漸形成通信抗干擾、電磁頻譜管理、裝備數(shù)據(jù)工程、通信裝備模塊化、通信裝備技術(shù)保障等特色技術(shù)研究領(lǐng)域[8]，近些年開(kāi)展了基于人工智能技術(shù)的頻譜預(yù)測(cè)技術(shù)研究，包括電磁頻譜管理、電磁環(huán)境認(rèn)知、信源估計(jì)方法、輻射源用頻狀態(tài)識(shí)別、智能頻譜決策等。

開(kāi)源的軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)GNURadio 已經(jīng)成為學(xué)者們常用的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)分析平臺(tái)[9]。結(jié)合軟件無(wú)線(xiàn)電硬件設(shè)備可以快速實(shí)現(xiàn)電磁頻譜分析儀，完成無(wú)線(xiàn)電測(cè)量功能[10]。但是依托平臺(tái)的電磁頻譜檢測(cè)系統(tǒng)有較高的系統(tǒng)配置要求，難以實(shí)現(xiàn)輕便、多檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)電測(cè)量業(yè)務(wù)。雖然無(wú)線(xiàn)電監(jiān)督管理局搭建了許多固定監(jiān)測(cè)站，但是仍然需要多次派遣技術(shù)人員手持昂貴的頻譜分析儀進(jìn)行移動(dòng)測(cè)試。為了提高無(wú)線(xiàn)電測(cè)量效率，本文基于電磁頻譜檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合嵌入式智能系統(tǒng)與軟件無(wú)線(xiàn)電構(gòu)建移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電檢測(cè)終端?；陔姶蓬l譜數(shù)據(jù)庫(kù)與頻譜可視化的需求，提出移動(dòng)電磁頻譜檢測(cè)終端-頻譜數(shù)據(jù)組播通信-電磁頻譜數(shù)據(jù)庫(kù)與可視化三位一體的無(wú)線(xiàn)電測(cè)量模式。無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)作為通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐背景，有必要結(jié)合前沿的技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度。結(jié)合實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)，支撐工程教育認(rèn)證大背景的要求，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的共同發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為提升通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量來(lái)研究專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)方案。

1 總體方案

無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。當(dāng)前無(wú)線(xiàn)電技術(shù)已成為人們生活中非常重要的組成部分，而且在眾多領(lǐng)域都已得到普遍應(yīng)用。隨著無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)同樣也得到了關(guān)注。無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程是高等院校中電子信息工程、通信工程等電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)規(guī)定選修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。通過(guò)本課程的教學(xué)向?qū)W生介紹無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的基本概念、基本原理和主要技術(shù)，使學(xué)生能夠理解和掌握無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的基本原理和主要應(yīng)用，了解當(dāng)前無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的最新技術(shù)和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的基本工具使用。面向?qū)嶋H工程實(shí)踐應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)理論教學(xué)向?qū)嶋H工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化的能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備的使用能力。結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于電磁頻譜檢測(cè)算法提出一種無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 基于電磁頻譜檢測(cè)的無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)與開(kāi)源軟件無(wú)線(xiàn)電硬件模塊的便攜式電磁頻譜檢測(cè)終端，使得學(xué)生可以快速開(kāi)展無(wú)線(xiàn)電測(cè)量實(shí)驗(yàn)，得到電磁頻譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò)等主干網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。針對(duì)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程的特點(diǎn)，要求學(xué)生掌握無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的基本概念、基本原理和主要技術(shù)；掌握無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的基本概念，了解無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)組成與電波傳播的基本關(guān)系；掌握在無(wú)線(xiàn)電測(cè)量過(guò)程中的基本測(cè)量參數(shù)和測(cè)量方法；了解無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的最新技術(shù)和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。在掌握軟件無(wú)線(xiàn)電的基本工作流程、了解軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)在無(wú)線(xiàn)電測(cè)量中的應(yīng)用、掌握軟件無(wú)線(xiàn)電基本操作的基礎(chǔ)上，熟悉使用基于嵌入式系統(tǒng)的移動(dòng)電磁頻譜檢測(cè)終端設(shè)備。移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

為了讓學(xué)生了解無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)在工程實(shí)踐中的運(yùn)用，掌握軟件無(wú)線(xiàn)電模塊和頻譜分析儀專(zhuān)有設(shè)備的基本使用，本文提出開(kāi)放專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)電測(cè)量?jī)x器硬件資源，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)將硬件資源線(xiàn)上共享。后臺(tái)服務(wù)器結(jié)合移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備采集的電磁頻譜數(shù)據(jù)，建立電磁頻譜數(shù)據(jù)庫(kù)，用于電磁頻譜數(shù)據(jù)可視化，對(duì)比專(zhuān)用儀器設(shè)備優(yōu)化算法[11]。教師則通過(guò)管理終端對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并通過(guò)后臺(tái)電磁頻譜數(shù)據(jù)可視化效果查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況。本文提出的基于電磁頻譜檢測(cè)方法的無(wú)線(xiàn)電測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法目的是結(jié)合課程內(nèi)容和實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)對(duì)目標(biāo)空間中的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)源進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè)與分析，最后根據(jù)所測(cè)得的電磁頻譜數(shù)據(jù)撰寫(xiě)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量報(bào)告的能力。結(jié)合理論課程，要求學(xué)生熟練使用設(shè)備對(duì)校園無(wú)線(xiàn)電環(huán)境進(jìn)行測(cè)量，開(kāi)展課程設(shè)計(jì)以實(shí)際測(cè)量、實(shí)訓(xùn)來(lái)提高學(xué)生的工程實(shí)踐專(zhuān)業(yè)能力。

2 無(wú)線(xiàn)電測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)

無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和動(dòng)手能力的培養(yǎng)應(yīng)放在首位。課程教學(xué)的組織方式包括兩大部分：理論課、實(shí)驗(yàn)課。以課堂教學(xué)為主，以實(shí)踐課應(yīng)用開(kāi)發(fā)為輔，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論的理解和掌握，注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為了提高學(xué)生對(duì)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的體驗(yàn)，基于電磁頻譜檢測(cè)算法，提出了移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量實(shí)訓(xùn)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與報(bào)告撰寫(xiě)的方式。結(jié)合專(zhuān)用儀器設(shè)備的操作接口規(guī)范，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將專(zhuān)用儀器設(shè)備的硬件資源線(xiàn)上發(fā)布分享，研究面向無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程的虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案，構(gòu)建并實(shí)現(xiàn)一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)原型[12]。結(jié)合無(wú)線(xiàn)電安全保障需求及電磁頻譜資源管控策略來(lái)制定面向無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)例程，構(gòu)建無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)一體化平臺(tái)。專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備，例如安捷倫手持頻譜儀N9342C、安捷倫手持頻譜儀N9912A 價(jià)格較為昂貴，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生一人一機(jī)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)需求?；谇度胧较到y(tǒng)，結(jié)合軟件無(wú)線(xiàn)電模塊和環(huán)境輔助檢測(cè)模塊，構(gòu)建了移動(dòng)電磁頻譜檢測(cè)終端設(shè)備，實(shí)物圖如圖3 所示。該終端設(shè)備不僅降低了成本，而且能夠充分發(fā)揮軟件無(wú)線(xiàn)電的功能，基于電磁頻譜檢測(cè)方法能夠獲得目標(biāo)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的原始射頻I/Q數(shù)據(jù)，同時(shí)可以轉(zhuǎn)換成為傳統(tǒng)的頻譜能量數(shù)據(jù)。嵌入式系統(tǒng)作為主控模塊，在與軟件無(wú)線(xiàn)電模塊傳輸指令和獲取頻譜數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，能夠構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加靈活的自組織通信網(wǎng)絡(luò)，將GPS、天線(xiàn)姿態(tài)（陀螺儀）、溫濕度、光照度等測(cè)量數(shù)據(jù)回傳至后臺(tái)服務(wù)器，為全面分析復(fù)雜環(huán)境下無(wú)線(xiàn)電環(huán)境提供了技術(shù)支撐。

圖3 移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備實(shí)物圖

2.1 電磁頻譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與回傳

移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)了基本的電磁頻譜分析功能，能夠?qū)δ繕?biāo)區(qū)域進(jìn)行電磁頻譜能量檢測(cè)，顯示瞬時(shí)頻譜與頻譜瀑布圖，如圖4 所示。

圖4 移動(dòng)終端設(shè)備電磁頻譜檢測(cè)效果圖

為了讓學(xué)生掌握原始射頻I/Q信號(hào)的記錄與重放，掌握電磁頻譜檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析方法，移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備預(yù)留了原始射頻I/Q數(shù)據(jù)采集功能，并能夠?qū)/Q數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)快速傅里葉變換（FFT）成為頻譜能量數(shù)據(jù)[13]。由于嵌入式系統(tǒng)性能的限制，采集并存儲(chǔ)原始射頻I/Q數(shù)據(jù)存在一定的時(shí)間延遲，該功能作為可選選項(xiàng)供教學(xué)內(nèi)容選擇。射頻I/Q數(shù)據(jù)包含無(wú)線(xiàn)信號(hào)源的所有信息。經(jīng)過(guò)FFT 之后忽略了許多其他豐富的信號(hào)特征。與幅度/相位和FFT 相比，I/Q數(shù)據(jù)包含了更多的信號(hào)特征。軟件無(wú)線(xiàn)電模塊作為采集射頻I/Q數(shù)據(jù)的射頻前端模塊，它的ADC/DAC 采樣率可以達(dá)到8 位，即I/Q分量分布的范圍為1～256（取值范圍為[-1,1]）。在研究I/Q數(shù)據(jù)分布特性的過(guò)程中，基于開(kāi)源腳本采集射頻I/Q數(shù)據(jù)樣本，以6 MHz 的采樣率和6 MHz 的采樣帶寬采集目標(biāo)頻段的射頻I/Q數(shù)據(jù)，每個(gè)樣本的緩沖區(qū)包含131 072 個(gè)射頻I/Q數(shù)據(jù)。以I為實(shí)部，以Q為虛部，射頻I/Q數(shù)據(jù)樣本的復(fù)數(shù)表示形式為：

S(i) =I+ jQ,I,Q∈[-1,1],i∈[1,131 072]

以I為x軸，以Q為y軸，以復(fù)數(shù)點(diǎn)的分量權(quán)重為z軸，可以得到目標(biāo)頻段射頻I/Q樣本數(shù)據(jù)分布情況，如圖5 所示。如果將射頻I/Q樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為點(diǎn)向量數(shù)據(jù)，則每次電磁頻譜檢測(cè)活動(dòng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為十幾KB，十分適合應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)傳輸。

圖5 射頻I/Q 樣本數(shù)據(jù)分布效果圖

移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備首先將采集獲得的射頻I/Q樣本數(shù)據(jù)保存至本地。終端設(shè)備定期檢測(cè)與服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)。終端設(shè)備通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò)等方式接入，并能夠與服務(wù)器建立物理網(wǎng)絡(luò)連接，則終端設(shè)備上面的后臺(tái)腳本會(huì)自動(dòng)將本地的樣本數(shù)據(jù)拷貝至服務(wù)器對(duì)應(yīng)路徑中。若終端設(shè)備始終無(wú)法與服務(wù)器建立連接，例如在海上或者郊區(qū)等網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的地區(qū)，終端設(shè)備則會(huì)將樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行本地緩存。移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備電磁頻譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回傳流程如圖6 所示。

圖6 移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備電磁頻譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回傳流程

2.2 專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備接口規(guī)范與線(xiàn)上共享

專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備作為頻譜檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供最直接的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，但是它具有較高的技術(shù)壁壘，很多功能并未能根據(jù)課程所定制使用。因此，本文提出根據(jù)專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備接口規(guī)范搭建線(xiàn)上虛擬仿真平臺(tái)。首先，研究實(shí)訓(xùn)過(guò)程中所需要的專(zhuān)用設(shè)備儀器的接口規(guī)范，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)專(zhuān)用設(shè)備的硬件資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入并共享端口；然后，結(jié)合虛擬機(jī)架構(gòu)和軟件無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)的特點(diǎn)，研究基于無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程理論知識(shí)點(diǎn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方法及部署框架；最后，在無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)一體化平臺(tái)的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論課授課內(nèi)容，制定對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)案例。電磁頻譜仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)VISN-7003 或者軟件無(wú)線(xiàn)電HackRF 具備射頻原始I/Q信號(hào)采集功能，能夠?yàn)閷W(xué)生提供無(wú)線(xiàn)通信調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)電磁頻譜信息可視化效果，同時(shí)具備較為開(kāi)放的二次開(kāi)發(fā)接口。將專(zhuān)業(yè)儀器硬件資源共享，其電磁頻譜檢測(cè)數(shù)據(jù)可視化效果圖如圖7 所示。

圖7 專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備電磁頻譜檢測(cè)效果圖

2.3 電磁頻譜數(shù)據(jù)庫(kù)與空間頻譜可視化

根據(jù)多個(gè)移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備回傳的電磁頻譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以得到空間電磁頻譜資源的分布情況。為了讓學(xué)生能夠直觀地觀測(cè)到無(wú)線(xiàn)電信號(hào)在空間中的分布情況，本文提出結(jié)合分布式電磁頻譜能量分布數(shù)據(jù)，估計(jì)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)源的位置以及傳播損耗特征。將從時(shí)間、頻率、空間三維度的傳統(tǒng)電磁頻譜檢測(cè)方法轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)目標(biāo)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)源的空間能量分布進(jìn)行描述。結(jié)合無(wú)線(xiàn)電信號(hào)估計(jì)定位方法，根據(jù)多移動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備的空間電磁頻譜檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)信號(hào)源進(jìn)行位置定位，估計(jì)出在空間中的電波能量傳播損耗分布特征。本文對(duì)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)源參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法比傳統(tǒng)離散的時(shí)間-頻點(diǎn)-能量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的數(shù)據(jù)冗余度更低。根據(jù)電磁頻譜數(shù)據(jù)庫(kù)的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)源參數(shù)數(shù)據(jù)，可以快速描述目標(biāo)區(qū)域中的無(wú)線(xiàn)電環(huán)境?？臻g電磁頻譜數(shù)據(jù)可視化效果圖如圖8 所示。

3 結(jié) 論

無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程需要更多地結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，讓學(xué)生將“不可見(jiàn)”的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)可視化，提高學(xué)生對(duì)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)的掌握程度。結(jié)合專(zhuān)用儀器設(shè)備的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室硬件資源的網(wǎng)絡(luò)共享，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通學(xué)生與設(shè)備之間的地理空間限制，降低學(xué)生在無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中工程實(shí)踐訓(xùn)練的時(shí)間成本?；谲浖o(wú)線(xiàn)電硬件平臺(tái)和專(zhuān)用儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)虛實(shí)結(jié)合的一體化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，提高學(xué)生對(duì)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的快速搭建、無(wú)線(xiàn)電信號(hào)產(chǎn)生及空間分布特性、無(wú)線(xiàn)電信號(hào)采集等理論及工程實(shí)踐內(nèi)容的掌握程度。根據(jù)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)課程的內(nèi)容，完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容制定，和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的流程設(shè)計(jì)及部署，探索研究基于電磁頻譜檢測(cè)的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法。

注：本文通訊作者為蘇婷。