发明名称 一种无线电干扰源定位方法
摘要 一种无线电干扰源定位方法,针对传统无线电干扰源定位方法复杂、效率低的问题,研究了基于手持监测接收机的无线电干扰源定位原理,本发明提出了一种新型单点无线电干扰源定位方法,该方法通过一次监测能够快速计算出无线电干扰源的位置;实测结果表明该方法是一种有效的快速无线电干扰源定位方法。
申请公布号 CN106230525A 申请公布日期 2016.12.14
申请号 CN201610602661.0 申请日期 2016.07.27
申请人 汪瑞 发明人 汪瑞
分类号 H04B17/27(2015.01)I;H04B17/10(2015.01)I;G01S5/06(2006.01)I 主分类号 H04B17/27(2015.01)I
代理机构 西安智大知识产权代理事务所 61215 代理人 张震国
主权项 一种无线电干扰源定位方法,其特征在于:第一步,传播距离计算设地球半径为R<sub>0</sub>,发射天线A和接收天线B的高度分别为h<sub>1</sub>和h<sub>2</sub>,连接AB,其延长线与地球表面相切于E点,则AE即为直射波所能到达的最远距离;在直角三角形AEO中,<maths num="0001"><math><![CDATA[<mfenced open = "" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>A</mi><mi>E</mi><mo>=</mo><msqrt><mrow><msup><mi>AO</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><mi>EO</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msqrt><mo>=</mo><msqrt><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msubsup><mi>R</mi><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></msqrt></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>h</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></msqrt></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0001061746700000011.GIF" wi="795" he="214" /></maths>在直角三角形BEO中,<maths num="0002"><math><![CDATA[<mfenced open = "" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>B</mi><mi>E</mi><mo>=</mo><msqrt><mrow><msup><mi>BO</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><mi>EO</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msqrt><mo>=</mo><msqrt><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msubsup><mi>R</mi><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></msqrt></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>h</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></msqrt></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0001061746700000012.GIF" wi="797" he="207" /></maths>由于R<sub>0</sub>>>h<sub>1</sub>,R<sub>0</sub>>>h<sub>2</sub>,上两式中略去<img file="FDA0001061746700000013.GIF" wi="51" he="68" />和<img file="FDA0001061746700000014.GIF" wi="74" he="71" />得:<maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>A</mi><mi>E</mi><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub></mrow></msqrt></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000015.GIF" wi="291" he="79" /></maths><maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>B</mi><mi>E</mi><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub></mrow></msqrt></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000016.GIF" wi="293" he="79" /></maths>则视线距离d(单位为km)为<maths num="0005"><math><![CDATA[<mfenced open = "" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>d</mi><mo>=</mo><mi>A</mi><mi>E</mi><mo>-</mo><mi>B</mi><mi>E</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>h</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></msqrt><mo>-</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>h</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup></mrow></msqrt></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub></mrow></msqrt><mo>&CenterDot;</mo><msqrt><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub></msqrt><mo>-</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub></mrow></msqrt><mo>&CenterDot;</mo><msqrt><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub></msqrt></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0001061746700000017.GIF" wi="713" he="295" /></maths>由于R<sub>0</sub>>>h<sub>1</sub>,R<sub>0</sub>>>h<sub>2</sub>,所以<maths num="0006"><math><![CDATA[<mfenced open = "" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>d</mi><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub></mrow></msqrt><mo>&CenterDot;</mo><msqrt><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub></msqrt><mo>-</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub></mrow></msqrt><mo>&CenterDot;</mo><msqrt><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub></msqrt></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub></mrow></msqrt><mrow><mo>(</mo><mrow><msqrt><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub></msqrt><mo>-</mo><msqrt><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub></msqrt></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0001061746700000018.GIF" wi="566" he="207" /></maths>h<sub>1</sub>、h<sub>2</sub>单位为米,R<sub>0</sub>单位为千米,则,<maths num="0007"><math><![CDATA[<mrow><mi>d</mi><mo>=</mo><msqrt><mrow><mn>2</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub></mrow></msqrt><mrow><mo>(</mo><msqrt><mrow><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub><mo>/</mo><mn>1000</mn></mrow></msqrt><mo>-</mo><msqrt><mrow><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub><mo>/</mo><mn>1000</mn></mrow></msqrt><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000019.GIF" wi="709" he="79" /></maths>将R<sub>0</sub>=6370km带入,则<maths num="0008"><math><![CDATA[<mrow><mi>d</mi><mo>=</mo><mn>112.9</mn><mrow><mo>(</mo><msqrt><mrow><msub><mi>h</mi><mn>1</mn></msub><mo>/</mo><mn>1000</mn></mrow></msqrt><mo>-</mo><msqrt><mrow><msub><mi>h</mi><mn>2</mn></msub><mo>/</mo><mn>1000</mn></mrow></msqrt><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010617467000000110.GIF" wi="702" he="79" /></maths>第二步,自由空间传播损耗计算当发射天线与接收天线的增益系数G<sub>T</sub>=G<sub>A</sub>=1时,发射天线的输入功率即发射功率与接收天线的输出功率即接收功率之比,即:<maths num="0009"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>P</mi><mi>T</mi></msub><msub><mi>P</mi><mi>A</mi></msub></mfrac><mo>=</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mn>4</mn><mi>&pi;</mi><mi>d</mi></mrow><mi>&lambda;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000021.GIF" wi="372" he="150" /></maths>若以分贝(dB)表示:<maths num="0010"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mo>=</mo><mn>10</mn><mi>lg</mi><mfrac><msub><mi>P</mi><mi>T</mi></msub><msub><mi>P</mi><mi>A</mi></msub></mfrac><mo>=</mo><mn>20</mn><mi>lg</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mn>4</mn><mi>&pi;</mi><mi>d</mi></mrow><mi>&lambda;</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000022.GIF" wi="549" he="142" /></maths>或L=32.45+20lg(f)+20lg(d<sub>0</sub>)其中,f单位为MHz;第三步,无线电干扰源定位设P′<sub>T</sub>、P′<sub>A</sub>为发射功率和接收功率的分贝表示形式,则<maths num="0011"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>P</mi><mi>T</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>10</mn><mi>lg</mi><mi> </mi><msub><mi>P</mi><mi>T</mi></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000023.GIF" wi="259" he="70" /></maths><maths num="0012"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>P</mi><mi>A</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>10</mn><mi>lg</mi><mi> </mi><msub><mi>P</mi><mi>A</mi></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000024.GIF" wi="262" he="71" /></maths>把<img file="FDA0001061746700000025.GIF" wi="282" he="71" /><img file="FDA0001061746700000026.GIF" wi="259" he="70" />代入<img file="FDA0001061746700000027.GIF" wi="555" he="142" />得:<maths num="0013"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mo>=</mo><msubsup><mi>P</mi><mi>T</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>P</mi><mi>A</mi><mo>&prime;</mo></msubsup></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000028.GIF" wi="234" he="71" /></maths>代入L=32.45+20lg(f)+20lg(d<sub>0</sub>)得:<maths num="0014"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>P</mi><mi>T</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>P</mi><mi>A</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>32.45</mn><mo>+</mo><mn>20</mn><mi>lg</mi><mrow><mo>(</mo><mi>f</mi><mo>/</mo><mi>M</mi><mi>H</mi><mi>z</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>20</mn><mi>lg</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>d</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0001061746700000029.GIF" wi="908" he="72" /></maths>使用监测接收机来测干扰,干扰频率f已知,接收功率<img file="FDA00010617467000000210.GIF" wi="59" he="70" />已知,根据已知的不同型号的发射机型号,得出发射功率<img file="FDA00010617467000000211.GIF" wi="83" he="70" />并通过上式计算出不同的发射端与接收端之间的距离d<sub>0</sub>值;由于接收天线高度h<sub>2</sub>已知,根据计算出的d<sub>0</sub>值,在该地区的等高线地形图得出发射天线A即干扰源高度h<sub>1</sub>;把h<sub>1</sub>和h<sub>2</sub>代入<img file="FDA0001061746700000031.GIF" wi="720" he="79" />可得出距离d,比较d和d<sub>0</sub>的值:如果d=d<sub>0</sub>,则表示结果正确,找到干扰源的位置;如果d≠d<sub>0</sub>,则需重新根据<img file="FDA0001061746700000032.GIF" wi="931" he="70" />计算其他可能的值,直到d=d<sub>0</sub>。
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