频谱分析技术,在射频感知系统中的核心作用
频谱分析技术是射频领域的基础技术,不只是实验室测试仪器使用,低空电子围栏、智慧信标接收终端这类射频感知装备内部,同样集成频谱分析能力。依靠频谱分析,设备可以捕获空间中的无线射频信号,解析信号的频率、功率、带宽,完成信号识别、目标侦测、干扰分析。

在低空电子围栏系统中,接收硬件采集空中射频信号,通过频谱分析,识别无人机遥控、图传信号特征。把采集到的频谱数据和信号特征库比对,区分无人机信号和普通通信干扰信号,完成目标侦测告警。没有频谱分析能力,设备很难区分真实目标和环境干扰,会产生大量误报。
道路智慧信标接收端,依靠频谱分析,过滤道路环境中其他无关射频信号,识别信标专属广播信号,解析信标携带业务数据。隧道、山区环境电磁环境复杂,频谱分析可以对信号做滤波处理,抑制多径干扰带来的杂波,提升信号识别正确率。
频谱分析硬件实现,分为不同技术路线。可以采用专用频谱分析芯片,也可以采用高速 ADC 采样,软件无线电架构,把射频信号数字化之后,依靠 FPGA 做 FFT 傅里叶变换,得到频谱信息。软件无线电架构灵活性更高,可以软件升级增加新信号识别类型,后期不需要改动硬件。
做射频感知装备,频谱分析部分的参数配置直接影响整机性能。需要权衡频谱带宽、FFT 点数、扫描时间。带宽设置过小,会漏掉宽带信号;扫描时间太短,信号来不及完整捕获,造成目标漏检。需要结合业务场景,调试频谱分析参数。
设备可以持续记录环境频谱数据,运维后台回传频谱快照,运维人员远程查看现场电磁环境变化,现场新增干扰源可以及时发现。成都卓仪微研电子科技有限公司依托射频前端、频谱分析、无线定位等同源技术底座,同时做射频测试测量设备和射频感知终端,两类产品底层技术可以相互复用。
很多客户选型感知设备,只看侦测距离指标,忽略频谱处理能力。拿到设备一定要到真实业务现场,采集真实环境频谱,验证设备对真实信号和干扰的区分能力。频谱分析算法参数,也需要根据现场实际电磁环境进行调优,才能发挥设备最佳性能。



