Empfänger FUNKERFASSUNG - Rohde & Schwarz

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Signalverarbeitung in Echtzeit Die digitale Signalverarbeitung im R&S®ESMD besteht aus zwei parallelen, unabhängig voneinander parametrierbaren Pfaden (BILD 5). Ein Pfad berechnet das ZF-Spektrum, der andere Pfad dient zur Demodulation, Verstärkungsregelung (AGC), Messwertberechnung und Rückwandlung in ein analoges Signal (Videosignal). Beide Pfade arbeiten vollkommen unterbrechungsfrei – in Echtzeit. Mit dem Spektrumspfad lassen sich die spektralen Eigenschaften auch von sich sehr schnell ändernden Signalen sicher erfassen. Seine Leistungsfähigkeit zeigt sich beim Erfassen von Signalen mit Pulsstruktur (BILD 6 bis 8). Die während der Berechnung des Spektrums anfallende Datenmenge ist von extern angeschlossenen Systemen kaum noch zu verarbeiten (BILD 9). Aus diesem Grund findet bereits im Gerät eine Datenreduzierung durch verschiedene Bewertungsfilter statt (Average, MAX- HOLD, MINHOLD) . Auch bei kleinen Spektrumbandbreiten profitiert der Bediener von der Rechenleistung des Empfängers: Die Signalverarbeitung berechnet die Spektren zeitlich überlappend und sorgt dadurch für eine verbesserte Zeitauflösung. Alternativ können sogenannte Weighted Overlap Add (WOLA), also zeitgedehnte Spektren berechnet werden, die die f ZF1 ZF-Signal B Spektrum Overlap & Fensterung FFT AVG, MAX, MIN, CLRW Bewertung ZF- Spektrum A D B Demod AGC DUC D A Spektrum Demodulation ZF-Videoausgang Videospektrum f ZF2 D A Sensorphalanx Audio Messwerte BILD 5 Blockschaltbild der Signalverarbeitung im R&S®ESMD. BILD 8 Untersuchung eines GSM-Signals anhand des ZF-Spektrums: Das Signal rechts der Mitte zeigt eine auffällige Spitze. Es handelt sich um den Frequency Correction Burst (FCB), der spektral gesehen einem Trägersignal entspricht. Der FCB wird nur von GSM- Basisstationen abgestrahlt, dauert 576 µs und wird alle 46 ms bzw. 51 ms wiederholt. BILD 6 und 7 Detektion eines Langstreckenradars an der Antenne: Der Abstand von 500 kHz zwischen den Nullstellen des sin(x)/x-förmigen Spektrums lässt eine Pulslänge von ca. 2 µs vermuten. Die Vermessung des amplitudendemodulierten Signals (Einhüllende) mittels eines an den analogen Videoausgang des R&S®ESMD angeschlossenen Oszilloskops bestätigt die Vermutung. 65 Neues von Rohde&Schwarz Heft 195 (2008/I)
FUNKERFASSUNG Empfänger Nachbarkanal unterdrückung im Spektrum signifikant verbessern. Der Demodulationspfad ist das Mittel der Wahl, wenn es um die Analyse der Zeitbereichseigenschaften von Signalen geht. Die Parallelität der Signalverarbeitung gestattet es dem Anwender, Funksignale aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu betrachten. Der R&S®ESMD stellt das breitbandige, demodulierte und verstärkungsgeregelte Signal, ein schmalbandiges Audiosignal, verschiedene Signalpegel und Modulationsparameter wie Modulationsgrad und Frequenzhub gleichzeitig zur Verfügung. Darüber hinaus berechnet er das Spektrum des demodulierten Signals. Dieses sogenannte Videospektrum ist äußerst hilfreich für das Bestimmen charakteristischer Eigenschaften von Signalen (BILD 10), sogar hochkomplexe bandgespreizte (DSSS) Mobilfunksignale der dritten Generation geben darin einige ihrer Eigenschaften preis (BILD 11). Aufrüstbar zum Funkpeiler Die Richtung, aus der eine elektromagnetische Welle an einer Antenne einfällt, ist eine Information, deren Aussagekraft kaum zu überschätzen ist. Zum Bestimmen dieses Einfallswinkels ist in der Regel umfangreiche und teure Ausrüstung notwendig. Nicht mit dem R&S®ESMD: Als erster Monitoring Receiver aus dem Hause Rohde&Schwarz ist er ohne zusätzliches Equipment zu einem vollwertigen Funkpeiler aufrüstbar (R&S®DDF255). Der Peilwinkel wird nach der Methode „korrelatives Interferometer“ oder nach dem „Wattson- Watt“-Prinzip ermittelt. Bis zu drei Peilantennen sind direkt an den Empfänger anschließbar. Da die Peilfunktionalität voll in die Suchabläufe integriert ist, genügt diese den Anforderungen einer Vielzahl von Einsatzszenarios. Sei es die zyklische Überwachung von Notruffrequenzen, die Aufklärung klassischen Sprechfunks (BILD 12) oder das Peilen von Kurzzeitsignalen im Millisekundenbereich: Mit dem R&S®ESMD stellt Rohde&Schwarz eine äußerst kompakte und kostengünstige Lösung zur Verfügung. Topaktuell und kompatibel: die Systemschnittstellen Der R&S®ESMD ist mit zwei Triple Mode 1-GBit-Ethernet-Schnittstellen für die Datenausgabe und Kommandierung ausgestattet (10 / 100 / 1000Base-T). Damit ist die Rückwärtskompatibilität zu anderen Monitoring Receivern von Rohde&Schwarz wie R&S®EB200, R&S®ESMB, R&S®EM050, R&S®EM550, R&S®EM510 und R&S®PR100 gewährleistet. Dies gilt ebenso für Daten- und Befehlsformate. Die nahtlose Integrierbarkeit in bereits bestehende Monitoring-Systeme ist somit garantiert. BILD 10 Videospektrum eines frequenzdemodulierten UKW-Multiplex-Signals. In dieser Ansicht wird der Aufbau eines UKW-Signals mit 19 kHz Pilotton und RDS-Subcarrier sichtbar. BILD 9 Um die Echtzeitfähigkeit von Überwachungsempfängern vergleichen zu können, wird häufig eine virtuelle Scan-Geschwindigkeit angegeben. Diese Größe bezeichnet die Scan-Geschwindigkeit in Suchbereichen, die kleiner als die maximale Bandbreite des Empfängers sind. Man könnte dies auch als „Echtzeit-Scan“ bezeichnen, da innerhalb der Echtzeitbandbreite eines Empfängers die Abstimmzeit des Synthesizers keine Rolle spielt. In diese Größe geht bei fester Frequenzauflösung und ausreichend großer Bandbreite nur die Rechenleistung eines Empfängers ein. Frequenzauf- Anzahl Spektren Zeitauf- Scan- Geschwindigkeit Echtzeit-Scan lösung (kHz) (1/s) lösung (µs) (B = 20 MHz) 12,5 12500 80 250 GHz/s 25 25000 40 500 GHz/s 50 50000 20 1000 GHz/s 100 100000 10 2000 GHz/s 66 Neues von Rohde&Schwarz Heft 195 (2008/I)
Seite 1 und 2: FUNKERFASSUNG Empfänger 45063/12 6
Seite 3: FUNKERFASSUNG Empfänger Der R&S®E

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