随着以4G和5G为代表的蜂窝无线通信技术的在全球的普及和推进,以及各种专业领域的通信技术的蓬勃发展,弥漫在空间中的各种制式各种频段的无线信号越来越多,例如卫星通信系统,微波中继通信,公共安全对讲通讯系统,铁路控制和通讯系统,广播电视,智能电网,无线局域网,以及军用的雷达和电子战系统。
各种各样的无线通信,在同一个空间同时部署,虽然可以通过频段划分,时间划分,甚至编码划分的方式相互阻隔,但还是会由于器件损坏,设计的瑕疵等原因造成相互干扰。
实际干扰的例子1
不同的通信应用之间干扰
上图所示的是用于美国的695 ~ 806 MHz的频率分配情况,可以看到频段的划分非常拥挤。在110MHz的频率范围内,划分了18个频段,用于多个通信应用。
“ATT UL”,“ATT DL ”,“VZW UP”,”VZW DL“ 分别指美国电信运营商AT&T的LTE上行和下行信道,以及Verizon的上行和下行信道。可以看到ATT DL 和VZW DL的使用频段非常接近,很容易造成相互干扰。PSB(公共安全宽带)和PSNB(窄带)的频段也是相邻使用,容易干扰。同时美国有线电视的频道52到69也工作在这个频率范围,虽然是有线电视线路,在出现线路损坏的情况下,辐射出来的信号也会干扰到对应频段的LTE信道。
实际案例
上图中可以看到损坏的有线电视放大器辐射出来的信号达到了-75 dBm, 就很容易对周围的蜂窝通信网络造成干扰。
实际干扰的例子2
同一通信系统内部干扰
在同样一卫星通信系统中,紫色的F1信号,对于极化方向一致的非目标地面站会构成同频干扰。黑色的F2信号会对目标地面站,构成邻道干扰。绿色的F1会构成交叉极化干扰。
干扰类型分析
干扰类型
同频干扰
>>> 同频干扰
摸拟信号:信号在同一频点
数字信号:在同一频点,时隙相对同步
>>> 对系统的影响:信噪比恶化
>>> 解决方案:
网络内部方案:重新调整频率复用,****频率重新配置,天线倾斜角调整。
外部干扰:关闭****机,或降低****功率以便干扰源定位
干扰类型
邻道干扰
>>> 邻道干扰
摸拟信号:射频信道太靠近,滤波器无法邻道信号的杂散能量
数字信号:邻频, 时域相对同步
>>> 对系统的影响:信噪比下降
>>> 解决方案:
网络内部方案:重新调整频率复用,****频率重新配置,天线倾斜角调整。
外部干扰:使用频谱分析仪对干扰源定位,加滤波器,以及频率协调
基于FieldFox的
高达50GHz的实时频谱分析仪(RTSA)
应用实时频谱分析仪来应对新的干扰测试的挑战,可以用于辨别一些传统频谱仪难以测试的信号:
间歇射频信号
低功率间歇信号
多个信号隐蔽在同频宽带大信号内
脉冲信号
无线网络优化
实时频谱分析应用
对4G LTE下行信道干扰:藏在宽带信号里的窄带信号对于一个隐藏在LTE宽带信号的干扰信号,左图是用传统频谱分析仪的测试结果,而右图是用RTSA的测试结果。对比就可以发现窄带信号处于宽带信号的频段内,传统频谱仪很难把它分辨出来,而RTSA的信号密度显示可以很容易地观察到它。
识别同一频段内的不同信号雷达信号特性分析实时频谱分析的突出优点提供100% POI 对信号进行扑捉
唯一可对瞬态和动态信号进行实时分析
IQ传输流
对射频脉冲信号分析的理想工具
实时频谱分析的数据处理过程
通过交叠FFT的方法来极大增加信号截获的概率。