安防应用的无线信号宽带监测系统设计
储兆玲，李雨泽，时翔
（常州工学院，江苏常州，213002）
无线信号监测是对一定区域的射频设备的辐射信号实施信号搜索、信息截获、参数测量、分析统计以及信号识别等工作。'非法无线信号“的无线信号监测设备主要对监测场所及环境的无线（电磁）信号进行搜索、截获、参数测量、测向、定位、解调、分析、和处理，通过对参数信息的统计分析，发现非法源后，还需进行非法源的测向与定位，依照相关法律法规进行查处。它为合法无线电频率的规划、指配、电磁环境的测试、非法无线电查处、确保通信与信息安全等方面提供了强大的技术支撑，成为无线电频谱安全管理的重要组成部分。基于安全防护目的的非法无线信号的全频段扫描与分析、感知与定位系统及其相关技术，目前已成为我国无线电监测领域的重要应用领域。
本项目设计一种用于非法无线信号监测和识别的全频段扫描与感知系统，工作于50MHz～10GHz 频率，能够对通行的RFID（433MHz）、广域物联网（699～2200MHz）、WiFi/蓝牙/UWB/ZigBee（2400～5250MHz）、全球卫星导航系统（1100～1600MHz）等无线信号进行扫描与接收、滤波与处理、频谱变换及目标识别，特别适用于酒店防窥防窃听，禁飞区无人机信号监测以及机场安保等场景，实现信息与隐私防护、重要场所防非法无线信号入侵等功能，实现对个人或重要场合的安全防护。
本文基于安全防护的目的，设计了一种非法无线信号的宽带监测系统。该系统主要由4 个部分组成，包括天线、低噪声宽带放大器、检波器、低频放大器模块。系统的射频前端利用Microwave Office 软件，进行50MHz～10GHz 天线、低噪声宽带放大器以及检波器的设计，利用Multisim软件进行10Hz～200Hz 低频放大器的设计，最后进行50MHz～10GHz 超宽带接收机的系统集成。系统的设计目的是能够监测常见主流的无线通讯信号。
系统的总体设计框图如图1 所示，各模块功能描述如下。
图1 系统总体框图
(1)宽带天线将监测环境中的无线信号进入接收，输入50MHz～10GHz 的宽带放大器进行低噪声放大。低噪声的目的保证系统输出端具有足够的可供判决的信噪比。
(2)放大后的射频信号经检波器后，进行能量的积分，实现功率-电压的转换，输出近似直流的低频信号。
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