數(shù)字信號分析中存在的誤區(qū)與解決對策

孫玨 朱生睿

（江蘇省揚(yáng)州市第七二三所 江蘇省揚(yáng)州市 225001）

為進(jìn)一步提升我國無線電的監(jiān)測工作質(zhì)量，我國政府出臺了相關(guān)文件，并指出：一定要高度重視無線電監(jiān)測工作人員專業(yè)技術(shù)的培養(yǎng)，對無線電監(jiān)測工作人員提供更多的專業(yè)技能培訓(xùn)機(jī)會(huì)，以提高無線電監(jiān)測工作人員無線電信號發(fā)現(xiàn)能力、無線電信號測量能力、無線電信號分析能力、無線電信號識別能力等專業(yè)技術(shù)能力。根據(jù)我國相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求，我國各地方無線電監(jiān)測技術(shù)工作人員必須要定期接受專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，以不斷提升自身的專業(yè)技能。另外在2019年，我國各地區(qū)無線電管理部門開始對無線電監(jiān)測專業(yè)人才隊(duì)伍的培養(yǎng)給予越來越高的重視，通過采取有效措施來不斷提升無線電監(jiān)測專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)技能。綜上所述，在我國未來發(fā)展中，數(shù)字信號分析是一大重點(diǎn)內(nèi)容?；诖耍疚膶?shù)字信號分析中存在的誤區(qū)與解決對策進(jìn)行深入分析，具有重要意義。

1 當(dāng)前我國數(shù)字信號分析設(shè)備狀況與未來發(fā)展方向

1.1 當(dāng)前我國數(shù)字信號分析設(shè)備狀況分析

目前，在我國各地區(qū)的監(jiān)測站中，監(jiān)測設(shè)備配置比重較高，大多數(shù)監(jiān)測站均未配置檢測儀表設(shè)備或者沒有開設(shè)設(shè)備檢測實(shí)驗(yàn)室，從整體角度來說，監(jiān)測設(shè)備過于老舊，尚不具備數(shù)字信號分析能力。其中，存在兩個(gè)比較嚴(yán)峻的問題，即：

（1）檢測信號分析技術(shù)人員嚴(yán)重缺失；

（2）嚴(yán)重缺乏具有信號分析能力的監(jiān)測設(shè)備。

所以，通過分析2019年監(jiān)測技術(shù)演練過程后，不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)字信號檢測技術(shù)人員與數(shù)字信號分析設(shè)備嚴(yán)重缺失，尤其是監(jiān)測技術(shù)工作人尚未深入了解與熟悉監(jiān)測設(shè)備自身的特點(diǎn)，在整個(gè)操作過程中出現(xiàn)許多錯(cuò)誤行為。

1.2 未來發(fā)展方向分析

根據(jù)新出臺的監(jiān)測設(shè)施規(guī)范可知，除了要增添數(shù)字信號分析設(shè)備以外，同時(shí)還要求監(jiān)測設(shè)備一定要具有較高的信號分析能力。由此可知，不但要提高檢測實(shí)驗(yàn)室的信號分析能力，而且監(jiān)測設(shè)備也需要具有較好的數(shù)字信號分析能力。不過因?yàn)閿?shù)字信號分析對象目標(biāo)不是固定的，監(jiān)測設(shè)備需要經(jīng)過一定時(shí)間后方可實(shí)現(xiàn)升級，再加上當(dāng)前我國數(shù)字信號分析目標(biāo)不夠集中，只有同步升級監(jiān)測設(shè)備與提高監(jiān)測技術(shù)工作人員的技術(shù)能力，方可有效提高監(jiān)測技術(shù)工作人員對未知信號的分析能力。綜上所述，在未來發(fā)展中，一定要著重提高監(jiān)測技術(shù)工作人員的信號分析能力，不斷升級與完善監(jiān)測設(shè)備。

2 數(shù)字信號分析中存在的誤區(qū)

圖1：數(shù)字通信系統(tǒng)模型

模擬信號是動(dòng)態(tài)變化的，很多參數(shù)信息都是不固定的，包括發(fā)射周期時(shí)間、發(fā)射時(shí)長、信號帶寬、信號功率等，所以數(shù)字信號監(jiān)測技術(shù)工作人員一定要對無線電信號的全部特點(diǎn)具有深入的了解與認(rèn)識。在最近幾年中，隨著我國數(shù)字信號技術(shù)的不斷快速發(fā)展，我國政府正在積極推行發(fā)展數(shù)字化產(chǎn)業(yè)，數(shù)字信號覆蓋越來越多的內(nèi)容，尤其是通過進(jìn)行有效的數(shù)字信號分析，能夠有效開展日常干擾排查工作?；诖?，本文對一些常見的數(shù)字信號分析誤區(qū)進(jìn)行匯總與分析。

2.1 數(shù)字信號分析難度較大

在進(jìn)行數(shù)字信號分析過程中，需要經(jīng)過很多不同的處理步驟，尤其是復(fù)雜的數(shù)字信號，因?yàn)檫@種類型的數(shù)字信號常常是由多種不同的數(shù)字信號共同構(gòu)成的，在極大程度上提高了數(shù)字信號技術(shù)工作人員對數(shù)字信號進(jìn)行分析的難度，很多數(shù)字信號分析技術(shù)工作人員不知道該從哪個(gè)地方著手，不知道重點(diǎn)分析內(nèi)容。針對以上現(xiàn)象，本文認(rèn)為，作為數(shù)字信號技術(shù)工作人員應(yīng)先對相關(guān)基礎(chǔ)性理論知識進(jìn)行深入分析，對相關(guān)數(shù)字信號流程進(jìn)行熟悉與掌握，然后以本次數(shù)字信號分析目標(biāo)作為主要依據(jù)，制定出有效的數(shù)字信號分析對策，選用相應(yīng)有效、合理的數(shù)字信號分析方法。其中，數(shù)字通信系統(tǒng)模型，如圖1 所示。

2.2 數(shù)字信號分析與監(jiān)測任務(wù)之間的聯(lián)系較小，檢測有關(guān)內(nèi)容是重點(diǎn)

針對無線電信號監(jiān)測工作，實(shí)際上它與檢測工作之間存在非常密切的關(guān)系，所以無需過于清晰劃分二者之間的界限。數(shù)字信號監(jiān)測工作偏向于實(shí)戰(zhàn)操作，數(shù)字信號檢測工作偏向于理論基礎(chǔ)，相關(guān)技術(shù)工作人員掌握足夠的理論基礎(chǔ)，有助于實(shí)戰(zhàn)操作工作效率的提高，而相關(guān)技術(shù)工作人員具有豐富的實(shí)戰(zhàn)操作經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)碚摶A(chǔ)知識具有更為深入的認(rèn)識與了解，所以實(shí)戰(zhàn)操作與理論基礎(chǔ)二者之間是互相輔助的關(guān)系。例如，作為新公司員工，應(yīng)先在數(shù)字信號檢測科室進(jìn)行一段時(shí)間的理論基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，然后再接手一些實(shí)戰(zhàn)操作工作。

2.3 尚未完全理解基本概念知識

在數(shù)字信號中存在許多不同的基本概念知識，在2019年技術(shù)演練信號分析科目競賽答題中，一些題目要求參賽人員對數(shù)字信號調(diào)制方式的概念進(jìn)行回答，但是不少參賽人員卻給出了數(shù)字信號通信協(xié)議的概念，最終沒有獲取得分。綜上所述，數(shù)字信號技術(shù)工作人員一定要投入足夠的時(shí)間來學(xué)習(xí)與掌握數(shù)字信號基本概念知識。

2.4 過于依賴數(shù)字信號分析軟件

因?yàn)閿?shù)字信息分析難度非常大，相關(guān)數(shù)字信號分析工作人員缺乏足夠的自信來分析數(shù)字信號，便希望通過利用具有自動(dòng)化識別功能的數(shù)字信號分析軟件來代替他們的工作，但是并未獲得理想的效果。究其原因，就是只有具備一定的數(shù)字信號分析條件，才能夠利用軟件分析軟件，與此同時(shí)，通過軟件并不能獲取全面的結(jié)論，一般只能得到片面化的結(jié)論，在現(xiàn)階段尚無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)自動(dòng)的數(shù)字信號盲分析，因此數(shù)字信號分析工作人員不得對數(shù)字信息分析軟件過度依賴。在選擇設(shè)備型號過程中，一定要對相關(guān)參數(shù)給予高度重視，包括調(diào)制方式識別精準(zhǔn)度、調(diào)制范圍、調(diào)制條件等。

2.5 尚未高度重視接收機(jī)與頻譜儀二者之間的操作區(qū)別

針對數(shù)字信號檢測技術(shù)與數(shù)字信號監(jiān)測技術(shù)，盡管二者之間是相輔相成的，不過數(shù)字信號檢測技術(shù)設(shè)備與數(shù)字信號監(jiān)測技術(shù)設(shè)備二者之間還是存在較多差別的。針對數(shù)字信號檢測設(shè)備，測試測量是重點(diǎn)，特別是測試結(jié)果的精準(zhǔn)性，在測量分析已知信號時(shí)常常會(huì)運(yùn)用頻譜分析儀等檢測技術(shù)設(shè)備，在運(yùn)用頻譜儀過程中不得同時(shí)運(yùn)用接收機(jī)。

3 數(shù)字信號分析中存在誤區(qū)的解決對策

3.1 對數(shù)字信號分析目標(biāo)進(jìn)行明確

針對數(shù)字信號分析目標(biāo)，一定要對其進(jìn)行明確，以各種實(shí)際需求為重要依據(jù)，選取相應(yīng)適當(dāng)?shù)臄?shù)字分析設(shè)備，對各種解碼概念與解調(diào)概念進(jìn)行熟悉與掌握，同時(shí)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行正確區(qū)分。在當(dāng)前階段中，通過利用數(shù)字信號自動(dòng)化設(shè)備，能夠自動(dòng)識別調(diào)制方式，樣本數(shù)字信號的質(zhì)量決定了自動(dòng)識別的精準(zhǔn)率，只有將解碼解調(diào)工作予以完整完成，才能夠與被監(jiān)聽對象取得通信。

3.2 學(xué)習(xí)與掌握信號包絡(luò)特征

目前，我國絕大多數(shù)數(shù)字信號設(shè)備均不具有數(shù)字信號解析功能，所以數(shù)字信號分析技術(shù)工作人員一定要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)與掌握數(shù)字信號包絡(luò)特征。針對數(shù)字信息分析技術(shù)工作人員，通過對其進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，能夠有效避免盲目行動(dòng)，能夠初步判斷一些特殊的數(shù)字信號，有助于干擾查找效率的提高。所以數(shù)字信號分析技術(shù)工作人員在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)盡可能學(xué)習(xí)與掌握更多的數(shù)字信號頻譜特征，能夠從多個(gè)方面來觀察數(shù)字信號的特征，包括概率維度、時(shí)間維度、頻率維度等，能夠熟悉運(yùn)用多種儀器設(shè)備的顯示功能，包括余暉圖、瀑布圖等。

3.3 對瀑布圖進(jìn)行熟練使用

針對數(shù)字信號，在對其進(jìn)行日常監(jiān)測分析過程中，數(shù)字信號頻譜特征的查找與觀察占據(jù)了絕大多數(shù)時(shí)間。因?yàn)楹芏啾槐O(jiān)測信號經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生周期發(fā)射、跳頻、掃頻等現(xiàn)象，所以從時(shí)間維度來對數(shù)字信號進(jìn)行觀察，能夠幫助數(shù)字信號監(jiān)測技術(shù)工作人員對信號特征進(jìn)行更好的分析。監(jiān)測技術(shù)工作人員一定要高度重視監(jiān)測接收機(jī)中的瀑布圖功能，在運(yùn)用監(jiān)測接收機(jī)過程中，設(shè)置不同的參數(shù)與掃描速度，可能會(huì)觀察到區(qū)別非常大的結(jié)果，所以儀器設(shè)備參數(shù)的設(shè)置在極大程度上決定了設(shè)備的測試結(jié)果，不得盲目下結(jié)論。

3.4 掌握數(shù)字信號分析流程

在進(jìn)行數(shù)字信號分析過程中，數(shù)字信號技術(shù)工作人員一定要掌握數(shù)字信號分析流程。其中，數(shù)字信號分析流程，即為：

（1）數(shù)字信號的發(fā)現(xiàn)，技術(shù)工作人員應(yīng)先對環(huán)境噪聲值進(jìn)行了解與熟悉，將環(huán)境中存在的干擾信號予以排除，對設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)的衰減器數(shù)值進(jìn)行合理調(diào)整，同時(shí)保證接收系統(tǒng)的正常運(yùn)行。針對頻段中的信號，應(yīng)以最快速度對其進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，同時(shí)根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)與不斷練習(xí)，合理設(shè)置顯示模式、頻率分辨率與頻段大小。

（2）數(shù)字信號的觀測，在發(fā)現(xiàn)數(shù)字信號以后，技術(shù)工作人員應(yīng)對數(shù)字信號的性質(zhì)進(jìn)行及時(shí)判斷，判斷該數(shù)字信號是否為目標(biāo)信號，通過對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，以對信號發(fā)射規(guī)律與信號帶寬進(jìn)行詳細(xì)觀察，然后比較分析自身先驗(yàn)知識與觀察結(jié)果，便可獲取數(shù)字信號性質(zhì)的初步判斷。

（3）詳細(xì)分析數(shù)字信號，測試測量一些設(shè)備參數(shù)，假如需要對數(shù)字信號的通信體制或者調(diào)制方式進(jìn)行確認(rèn)，應(yīng)運(yùn)用專用的數(shù)字信號解析設(shè)備。通過運(yùn)用專用的數(shù)字信號解析設(shè)備，能夠分析星座圖、信號眼圖、瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)相位等，不過這就需要技術(shù)工作人員具有較高的專業(yè)技能，掌握較多的專業(yè)知識。

3.5 合理選擇專業(yè)的信號分析設(shè)備

針對專業(yè)信號分析設(shè)備，并非功能越完善、指標(biāo)越高就是最好的，在實(shí)際中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的使用需求來合理選擇專業(yè)的信號分析設(shè)備。在現(xiàn)階段中，很多傳統(tǒng)設(shè)備都安有信號分析選件，我國科研人員正在不斷深入研發(fā)數(shù)字信號分析軟件，不過不同的設(shè)備具有不同的適用條件，所以一定要謹(jǐn)慎選用數(shù)字信號分析軟件。

4 小結(jié)

綜上所述，針對數(shù)字信號分析技術(shù)，本文對其存在的一些誤區(qū)進(jìn)行總結(jié)，并以此為重要依據(jù)，提出了一些解決對策。數(shù)字信號分析設(shè)備與數(shù)字信號分析技術(shù)工作人員應(yīng)保持平衡發(fā)展，需要對設(shè)備的采購目的進(jìn)行明確，不得對數(shù)字信號分析設(shè)備的指標(biāo)與參數(shù)進(jìn)行盲目追求，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求來確定合適的設(shè)備指標(biāo)與參數(shù)。