超高分辨率测向方案

挑战：同信道干扰

大部分无线电 DF 方案只能测定特定频率（关注的发射机完全占用该特定频率）上某个发射源的方向。然而，如果其他发射机也在同一频率下操作，则测向功能会受到影响（同信道干扰）。在此情况下，DF 结果取决于发射机的电平比。如果某个发射机具有明显优势，则显示的方向带有轻微 DF 误差。如果发射机电平相似，则 DF 结果一般都不正确。这适用于所有的传统 DF 原理，包括相关干涉仪、多普勒以及沃森-瓦特方法。

事实上，同信道干扰经常发生。在一定程度上，同信道干扰是传输方法的一个特性：

• 在高频范围内，传播特性不断变化。有时候，发射行程可能比原本计划的要远得多，并因此可能发射到有另一个站点在同一频率上传输的区域
• 有缺陷的电子设备可能产生电磁干扰（在发射机频率上出现）
• 在单频率网络中，比如在 DAB/DVB 中使用的网络中，多个发射机会从不同站点发射同一频率上的相同信号，以改善发射质量
• 有时，特定发射机故意干扰。在此情况下，干扰信号将在同一频率上发送
• 根据通用移动通信系统 (UMTS) 移动无线电标准使用码分多址接入 (CDMA) 方法时，许多站点可以在相同频率范围内同时发射信号。接收机可通过叠加于信息之上的扩频码分辨不同的信号

为了获取同信道信号的方向，罗德与施瓦茨现推出超高分辨率 DF 方案，作为 R&S^®DDF1GTX 高速扫描高频测向机的选件。R&S^®DDFGTX‑SR 选件是对现有的 DF 方案的补充。超高分辨率是 R&S^®DDF5GTS 高速扫描测向机的一个标准特征。这种超高分辨率 DF 方案能够解析波场（同一频率上有多个信号）。首先准确计算并显示波数以及入射角。最大数取决于接收频率、入射角以及信噪比。

技术背景

传统的 DF 方案基于这样的假设：关注的频道只有一个主波。然而情况可能并非如此，比如基于以下因素：

• 在评估的有用信号之间可能出现频谱重叠（比如 CDMA）
• 除了有用信号之外，还可能出现高振幅干扰（比如电磁干扰）
• 存在多径传播（比如建筑的发射）。出现的 DF 误差可能使结果无效

传统 DF 技术提供两个应对措施：

• 如果干扰分量的强度低于有用信号分量的强度，则可以相应地调整测向机的维度（选择足够大的天线孔径），以最大程度地降低 DF 误差。
• 如果干扰分量的强度等于或高于有用信号分量的强度，则您可以使用高分辨率宽带测向机单独测定非相关信号的方向。您可以参考信号的频谱差异

超高分辨率 DF 方案提供了针对此问题的系统性解决方案：使用户能够计算涉及的波数及入射角。这可以不同的方式完成。最准确的方法是依据天线数据的主成分分析 (PCA)。新型 R&S^®DDF5GTS 以及 R&S^®DDFGTX-SR 超高分辨率选件充分利用了 PCA。