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TechnicalFeature 技术特写

无线电的功率谱密度（12.5~25kHz）。如
此一来，传播距离更短。
鉴于这些条件，为了使用TDOA进行
成功的地理定位，信号必须在频率和时间
上进行隔离。要使TDOA工作，必须在公
共主机上收集和关联每个传感器的同步IQ
数据的正确“代码片断”。更大的挑战是
从所有传感器中分离正确的IQ样本（即包
含RC信号的样本）。为了实现这一点，
图11：是德科技N6854A射频地理位置服务器软件中的无人机RC突发脉冲捕获和 每个传感器必须配有带精确时间戳的IQ存
TDOA地理定位。 储器才能获得正确的脉冲。鉴于无人机可
能出现在三个频段中的任意一个，我们假设接收机会扫描所有
频段。这意味着，对应调谐器中频带宽每个频段的IQ必须在传
感器存储器中进行适当的时间标记和索引。当侦测到RC信号
时，系统必须将精确的时间传达给每个传感器，并特别向存储
器请求该数据。然后，主计算机可以将所有传感器对之间的IQ
数据进行关联并估计位置。图11所示为这种测量的外观示例。
这四个传感器同步隔离了来自2.4GHz ISM频段的RC信
号，并在时间上成功隔离了1.2ms的突发脉冲。主计算机能够
将IQ时间序列数据进行关联，以成功估计控制器的位置。这个
测量是在现场测试期间进行的，所以时间记录比所需时间长3
倍。隔离持续时间短的信号这种“回顾”方法经证明对于定位
无人机RC有效。
ISM频段带来的另一个挑战是同信道干扰，这对于发射
机采用的任何技术都存在问题。如果使用传统的测向器（即
图12：RC周围聚集的TDOA结果。 到达角技术），在信号采集期间存在的强同信道信号可能产
生角度误差，或者测向结果是基于干扰源而不是预期的信
号。角度误差可能难以克服，无论它们是通过反射还是同信
道干扰产生，这两种情况会成为主导，特别是在考虑到城市
MOVE BEYOND TWTs 环境中的ISM频段时。TDOA算法通常基于最强相关性得出结
果。这也是为什么在时间上隔离RC突发信号如此重要。通过
Take advantage of what low voltage, integration friendly 在准确的RC信号特征上触发地理定位测量窗口，强相关性的
solid state HPA’s have to offer over TWT’s and MPM’s. 可能性非常高。由于RC在跳变，因此多个TDOA测量会在短
时间内完成，从而进一步增加地理定位结果聚类的机会（图
12）。采用多信道相关技术的测向系统可以克服这种情况，
但其费用要高得多。
为侦测、隔离和分类高频信号而开发的技术可以有效抵
抗ISM频段中的信号。虽然高频频段的本底噪声不佳，会随着
环境条件发生变化，但ISM频段也具有非常活跃的环境信号本
底噪声，其中包含各种重叠的宽带和频率捷变窄带活动。这种
信号活动的特性有点像高频频段，但它的变化速度更快。自动
Model BME69189-20/50 Model BME2969-200
6-18 GHz, 20 & 50 Watts* 2–6GHz, 200 Watts* 噪声搭乘阈值结合光谱形状相关侦测，能够经济、有效地侦测
Solid State Power Amplifier Module Solid State Power Amplifier Module
Q Full Power Across the Entire Bandwith Q Highest Power Density to Footprint 和隔离特定信号能量。一旦侦测到信号，使用传感器存储器的
Q Maintains Output Power, Gain, and Ratio TDOA方法可以有效隔离用于交叉关联的脉冲信号数据，以估
Efficiency with Real World Load Q High Efficiency Over the Entire
Conditions Bandwidth 计射频控制器的位置。这样的系统可以通过低成本的同步传感
Q Low Harmonic Distortion Q RF Input/Output Sample Ports
Q Superior Harmonics AND Input /Output Q Internal DC to DC Converters 器网络实现。
VSWR Q Optional T/R Switch Available
Q Compact, Lightweight, and Usable in Q Maintains Output Power with Real- 以是德科技的Surveyor 4D系统（图13）为例，它能有效
the Harshest Environments World Load Conditions 地侦测、分类和定位在1千米范围内运行的无人机控制器。通
Q 28 Vdc GaN Technology * 300 Watts coming soon!
Q High Speed Blanking 过提升系统高程延展视线，侦测范围可以进一步延伸。它采用
*100 Watts Coming Soon! 的支持技术是Surveyor 4D的高速多频段搜索模式和通用信号
Contact us today with your requirements and specs. 侦测（USD）宽带侦测器。当有新的无人机系统推出时，该系
We’ll meet your needs and exceed your expectations.
Comtech...Simply More. 统可以创建侦测器。这使得用户有能力在新的控制装置和无人
机产品进入市场时更新无人机侦测器库。
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础设施或活动地点提供最佳覆盖。如果部署四个或更多个传感
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38 Microwave Journal China 微波杂志 Jul/Aug 2017