如何實現(xiàn)便攜高效的寬頻帶室外頻譜監(jiān)控？

背景

無線通信技術(shù)已成為當今信息驅(qū)動世界的重要組成部分，頻譜環(huán)境的不斷轉(zhuǎn)變也使對頻譜監(jiān)測要求遠遠超出了以前的標準，那些傳統(tǒng)的頻譜分析儀也不再滿足當今復(fù)雜、密集和多樣化環(huán)境下的監(jiān)測要求。

為了滿足最新要求，新一代軟件定義模塊化頻譜方案在保留大部分傳統(tǒng)頻譜監(jiān)測方案領(lǐng)域?qū)I(yè)性與標準化的情況下帶來了多功能性、擴展性與靈活性，同時也在降低用戶開發(fā)難度和成本的情況下，帶來了較好的移動性與適配性。

軟件定義頻譜方案，是將頻譜儀的數(shù)據(jù)處理與分析過程交由軟件完成，在硬件端僅僅保留射頻前端和數(shù)字化的功能。軟件部分的靈活性與拓展性極大的促進了在多應(yīng)用場合下的頻譜監(jiān)測，并通過第三方平臺或自行開發(fā)來完成更加有指向性的功能與應(yīng)用，相對于傳統(tǒng)方案，降低了經(jīng)濟成本的同時也帶來了體型與功耗的降低，將頻譜監(jiān)測從實驗室的局限性中掙脫出來，使得在現(xiàn)場和野外也能完成較高性能的頻譜分析。

以虹科實時頻譜分析儀HK-R5x50系列為例，在實現(xiàn)100MHz實時帶寬與27GHz的覆蓋范圍的前提下，外觀大小為257.3×193.7×66mm，重量只有2.7kg，可以說完全滿足了便攜的需求。

但是，當真正應(yīng)用在外場時，基于SDR開發(fā)的設(shè)備也有自己的不足：

• 不適用于需要專用硬件的高級功能的實驗室環(huán)境
• 用戶對其現(xiàn)有設(shè)備缺乏熟悉度
• 無內(nèi)置顯示器

虹科實時頻譜分析儀的射頻前端與數(shù)字化的部分依舊由硬件完成，但將一些工作，例如調(diào)諧、接收和解調(diào)等，轉(zhuǎn)移到軟件功能上。這樣也使得設(shè)備實際上比筆記本更便捷，在外出測試時，使用者需要攜帶的設(shè)備只有2.7kg，但與此同時，所需要的配件卻更大更重，在現(xiàn)場連接好設(shè)備后還需要找一個平面或箱體放置電腦。

解決方案

虹科經(jīng)過尋找與比較，為用戶提供了新型的工業(yè)平板解決方案，使用工業(yè)平板連接我們的設(shè)備，從而實現(xiàn)便攜式的移動與頻譜監(jiān)測。對于我們的SDR頻譜分析儀來講，我們需要配備的不僅僅是一塊屏幕，還需要為軟件處理的過程提供足夠的算力，而高性能的工業(yè)平板恰恰滿足了所需條件。

用戶可以通過以太網(wǎng)直接連接設(shè)備，還可以通過無線路由的方式實現(xiàn)小范圍的“無線連接”。使用工業(yè)平板的解決方案，增加了相對于傳統(tǒng)方式便攜移動的能力，在進行外場工作時，只需要攜帶虹科實時頻譜分析儀和輕便的工業(yè)平板而無需任何充電線，轉(zhuǎn)接頭及其余外設(shè)，大大增加了外場工作的便攜性。其中，一臺工業(yè)平板的續(xù)航一般在4小時以上，這對野外的臨時工作來說是足夠的。

虹科實時頻譜分析儀選擇搭配工業(yè)平板，這樣就不再需要一塊平面或支架來放置PC，工業(yè)平板顯示與觸控的方式搭配我們定制的單手支持保護帶，可以實現(xiàn)隨時隨地的查看、調(diào)整頻譜圖像與控制設(shè)備。

同時，虹科實時頻譜分析儀可以完全適應(yīng)車載使用或移動電源供電以支持長時間的野外應(yīng)用，可以適應(yīng)室外移動或車載頻譜監(jiān)測環(huán)境。

此外，虹科實時頻譜分析儀提供標準以太網(wǎng)接口，可以使用千兆以太網(wǎng)線連接至終端設(shè)備實現(xiàn)與外部的高速通信，在不方便布線的情況下，也可以使用無線路由的方式擴展連接范圍。其中最直觀簡單的配置方式是使用路由設(shè)備，在本地網(wǎng)絡(luò)中傳輸采集到的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的無線監(jiān)測。