电磁频谱监测系统平台设计方案

电磁频谱监测系统基于软件无线电技术，可实时监测、分析和管理电磁环境，广泛应用于无线电管理、通信、军事、科研等领域，其核心信息如下：

应用案例

目前，已有多个电磁频谱监测系统在实际应用中取得了显著成效。例如，北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁频谱监测系统。这些成功案例为电磁频谱监测系统的推广和应用提供了有力支持。

一、系统组成

天线模块

覆盖HF、VHF等多频段，含宽频/定向天线、多频段阵列、极化切换天线；

支持分布式Mesh组网（100kHz-8GHz），节点可自动重组；搭配极化自适应天线，结合SDR优化信号接收。

信号预处理模块

低噪声放大器（LNA）：灵敏度达-120dBm，适配复杂电磁环境；

滤波器：含预选、可调谐类型，支持毫米波/太赫兹信号处理，满足5G、卫星通信需求；

含混频器、本地振荡器（LO）、衰减器，实现频率变频与信号过载防护。

模数转换模块

宽带A/D-D/A转换器：需符合奈奎斯特准则，分辨率多为12/14位；

超高速ADC：采样率达GHz级，支持实时频谱分析（RTSA）捕捉瞬态信号（如脉冲雷达）。

数字信号处理模块

依托DSP/FPGA实现FFT、解调、调制识别，支持RTSA与信号参数（频率、功率等）测量；

含协作频谱感知算法、AI调制识别技术，搭配双次采集验证机制减少误判。

数据分析与存储模块

存储历史数据与信号特征库，结合GIS展示频谱分布，支持云平台处理海量数据；

提供频谱热力图可视化，通过AI识别非法信号或干扰源。

人机交互与监控模块

显示瀑布图、频谱图等，支持实时告警、远程控制；

可通过AR设备叠加频谱数据，或用移动端远程访问，辅助应急指挥。

定位模块

多站协同定位（TDOA/FDOA）：精度达米级；

单站测向（DOA）：用多天线阵列（如Adcock）与MUSIC算法，实现同频信号分离与高精度测向。

同步与校准模块

含参考信号源，通过GPS/铷钟同步时钟，多站点时间误差低于纳秒级。

数据传输与系统互联模块

支持TCP/IP、5G、卫星通信，含Ad-hoc自组织网络（适配应急场景）；

具备数据加密功能，保障传输安全。

电源与环境管理模块

含UPS电源、温湿度监测、雷电防护；

支持移动式/固定式部署，集成太阳能供电，适应极端气候。

二、系统特点

环境适应性强：防尘、防撞、防水，适配恶劣场景；

远程化操作：支持远程实时控制、频谱显示与数据保存；

高效监测：多点协同工作，多天线实现全频段无缝监测，信号灵敏度高（可捕捉微弱信号）；

功能全面：覆盖通信/电子情报监测、重大事件移动监测，可识别机场、边境等重点区域的无线电干扰