业余无线电爱好者必须知道的事儿——关于电台执照的问与答
业余无线电通信是整个无线电通信世界当中一个重要的组成部分。它是一项鼓励人们去从事无线电收信和发信实践的业余兴趣爱好活动。业余无线电通信的英语名字是“
Amateur Radio”，符合国际电信联盟组织（ITU）定义的业余无线电爱好者是“Radio
Amateur”，在世界上又普遍被称为“HAM”。由于“HAM”在英语中被解释为“火腿”，所以“火腿”又成了从事业余无线电通信的爱好者们的另一个名字。
& 用于业余业务的电台称业余电台( Amateur Radio
Station)。业余电台是经过国家主管部门正式批准，业余无线电爱好者为了试验收发信设备、进行技术探讨、通信训练和比赛等而设立的电台。
业余电台根据设台者的身份，分为集体业余电台和个人业余电台两种。如果你想设置个人电台，那么以下这些内容你必须知道！
& ——关于电台执照的问与答
& 问：玩业余A、B、C类操作证的操作范围都包括哪些？
& 答：业余无线电台操作类别分为A、B、C三类：
A类业余无线电台可以在30MHz~3000MHz范围内的各业余业务和卫星业余业务频段内发射工作，且最大发射功率不大于25瓦。
B类业余无线电台可以在各业余业务和卫星业余业务频段内发射工作，30MHz以下频段最大发射功率不大于100瓦，30MHz以上频段最大发射功率不大于25瓦。
C类业余无线电台可以在各业余业务和卫星业余业务频段内发射工作，30MHz以下频段最大发射功率不大于1000瓦，30MHz以上频段最大发射功率不大于25瓦。
& 问：小朋友也可以考取操作证吗？
答：参加A类、B类操作技术能力验证并没有年龄限制，也就是说中小学生也可以报名参加A类操作能力验证，并且在获得A类操作证书半年后还可以参加B类操作能力验证。
获得操作证书后，中小学生可以在持有操作证的老师或监护人的辅导下操作电台。不过未满18岁的青少年不能设置个人电台，也就是说不能获得个人电台呼号。
CRAC鼓励青少年的参加业余无线电活动，不少中小学都设置了业余电台课程，在老师的带领下，希望有更多青少年能够参加业余电台活动中来，对于培养青少年对于科技的兴趣很有帮助。
问：取得了业余无线电的“驾驶证”《业余电台操作证书》之后，如何获得呼号呢？
答：得到了操作证书，就可以根据规定在别人或者单位已经过批准的依法设置的相应等级的业余电台上操作发射了。但如果设置自己的业余电台，还必须通过申请设台和取得执照的行政审批程序。
& 问：满足什么条件能够设置个人电台？
答：申请设置个人电台的爱好者必须已取得相应类别的业余电台操作证书，并且年满18周岁。业余电台操作证书由中国无线电协会颁发，各地爱好者联系地方管理机构参与能力验证。电台类别分为三类：A类、B类、C类。爱好者想设置相应类别的电台就需要取得相应类别的业余电台操作证书。
& 问：设置个人电台需要办理什么手续？
答：申请设置业余无线电台的爱好者应当向设台地地方无线电管理机构提交下列书面材料：
& （一）《业余无线电台设置（变更）申请表》；
& （二）《业余无线电台技术资料申报表》；
& （三）个人身份证明或者设台单位证明材料的原件、复印件；
& （四）具备相应操作技术能力证明材料的原件、复印件。
具备相应操作技术能力证明材料可以用电台操作证书，地方无线电管理机构在验证身份证和操作证书的真实性后，会将原件退还申请人。
爱好者获得操作证后可以购买电台设备，购买电台后是不能发射的，需要通过无线电管理部的审核及登记，您需要根据当地无线电管理部门的要求提供个人及设备的资料（填写好表格）。合格的设备可以获得电台执照，在获得执照后，您就可以使用电台了。
& 问：电台执照与电台呼号是一个什么样的关系?
答：业余无线电台呼号由国家无线电管理机构编制和分配。无线电管理机构核发业余无线电台执照，同时指配业余无线电台呼号。执照是爱好者送检设备合格后由无管局核发的凭证，取得执照后爱好者就可以使用这部电台通联了。
& 所以说，呼号是印在电台执照上的，是指配给检测合格的电台的。
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永不消逝的电波 搭建灾后生命桥
前苏、美小型步话机
前苏、R126，小型对讲机，一直应用到苏联解体后，才退役。
现在成为，越野爱好者的，车载对讲电台首选之一，最关键它便宜耐用，1.5-2W，48.5-51MHz，可话键，1.5米鞭天线，有效距离大于3公里，长导天线，大于6公里，全重2.8Kg，铝合金机箱。小巧玲珑，是台很好的无线电对讲机。
车友会出游通连标准用语
我想把车友会通连时使用的标准语言公布出来，这对以后大家在各个频率上通连打下良好的基础，在小小的无线电世界里交到更多的朋友。
& && & 一、出游车友会内通连 前提：本着节省电能，减少辐射的原则，车友会内通连建议使用低功率（1W）发射，具体操作方法（以泉盛为例）为：功能键---0。
& && && && & 1、出游时最好以车牌的后三位尾数为呼叫号（未取得呼号时），重复的时候可以使用后四位数，这样方便直观利于管理。
& && && && & 2、前车司机负责压整队车队的速度，前车副驾驶员负责以下事项： ⑴无线电通连 ⑵报告前方路况 ⑶报告前车车速给全车队 ⑷频率守听，后车有任何状况都应该和司机商量决定 ⑸当有友台呼叫时，负责回应，没有呼号者可指定其他人代替 弄明白了副驾驶以上职责后，就要学习相关的通连标准用语了，这对于提高我车友的文明程度，规范用语有着非常重要的意义！！ 以：■（918车）■（916车）■（603车）的先后顺序为例。
& && && && && && && && && && &1、报前方路况。一般没15分钟报告一次，特殊情况可增加或者减少报告的频繁度。 -----------------车队，车队，这里是918（前车），前方路况良好，路面无障碍物，现在车速是80迈，请车队保持安全车距。 -----------------前方路况良好，916（后车一）司机明白。 -----------------前方路况良好，603（后车二）司机明白。 ---------------依次类推------------------------------------------
& && && && && && && && && &&&2、确认车速。一般行驶在在多弯道以及村庄、连续下坡路段的路段是使用。 -----------------车队，车队，这里是918（前车），前方连续弯道，请减速，现在车速是60迈，916司机请报告车速。 -----------------前方连续弯道，减速慢行，916司机明白，现在车速是60迈，OVER。 -----------------916车速60，918司机明白，603请报告车速，OVER。 -----------------前方连续弯道，减速慢行，603司机明白，现在车速是60迈，OVER。 -----------------603车速60，918司机明白，OVER。 解释：这样就完成了一次车速报告的通连过程，之所以要每车都报告车速，是因为一来可以提醒司机注意前方路况复杂，二来可以知道每车的无线电台工作正常。
& && && && && && && && && &&&3、车况确认。在行驶一段路后，有的车不可避免的出现一些小问题，这就需要前车多关心多照顾了，确认车况可以让整队车都知道某辆故障车的故障现象，对队伍的调整以及车辆维修都有好处。 -----------------车队，车队，这里是918，现在确认车况，916请报告车况。 -----------------916车现在行驶正常，OVER。 ----------------916车车况良好，918司机明白。请603报告车况。 -----------------603车现在行驶正常，但油量不足，请求停车加油。OVER -----------------603请求加油，918司机明白，前方150米加油站，全队减速，停靠路边等待603加油。OVER -----------------前方150米加油站，603司机明白。 解释：通报了车辆加油的信息后，603可脱离车队独自驶入加油站加油，其他不需要加油的车辆在距离加油站150米的地方停靠路边打开危险灯等待603加油归来，加油完毕的车辆须重新集结车辆继续前进，依次类推。
& && && && && &&当然，为了增加旅游的乐趣，减少长途驾驶的疲劳，车友可适当的在频率上开点玩笑，但不要人身攻击以及谈论个人隐私，因为开放的频率可能随时有人在守听着，频繁的占用频率不但会影响车队的安全行驶，严重者将会使无线电台烧毁（连续的大功率发射）。
& && && && &&
& && && && &&&&二、车友会之间的通连 由于车队的车辆后边都贴有本车队收听的频率，所以有可能会有其他车队接入通连，又或者我们邀请或者被要求其他车队同游，到了某集结地点了要和友台通连，那么友台间的通连将会要求HAM（无线电爱好者）们有更规范的通联用语以及线上礼貌了。
& && && && && && && &1、车队间问好（建议有呼号的朋友进行先期的通连） -------------------CQ，CQ -------------------CQ讲，这里是BG1MMB。 -------------------BG1MMB你好，这里是BG7TBI，河北廊坊车友会的HAM，很高兴和您通联。 ------------（下面进入通连，队长和队员可直接通连了，但要注意语速和用语）
& && && && && && && &2、车队之间调侃（为了增进互相的友谊和了解，允许大伙在频率上互相通联但不是侃大山，要适可而止） ---------------（这里面聊天就和平时的朋友聊天一样了，但要注意文明用语）&结束语：好了，到这里我就将出游通连时需要注意的用语以及事项告诉给大家了，随着大家无线电知识的不断学习深入，大家将会发现无线电世界是一个学无止境的世界，小电波里大有文章。
手台使用原则：生命至上
& & & &紧急情况下，比如发生灾害或者有生命危险的情况下，电台是救命工具之一，不必死拔板拘泥于法规框架的约束，法律的第一条基本原则就是：生命至上.
& & & &四川地震的时候，假如北川县有个没有呼号和执照的人，第一时间抢救出来一部电台，并且要向外界呼救联络，还要先联系四川省协会考个执照吗？
& & & &业余无线电管理的相关规定有一条重要的规定，就是在紧急情况下，没有手续的自然人也可以使用电台呼救，但是在脱险后，可以向无线电管理机关报备一下这次通信。
& & & &四级操作证在全国大部分地区都已经不仅仅限于使用小功率手持电台，北京广州深圳还有俺们小城市威海，都可以为四级操作员核发车在电台执照，这体现了无线电管理机关的人性化和灵活性，赞！
陕西西安业余中继
陕西西安业余中继& && &&上行& && && && && &下行& && &&&亚音
& && && && && && && && && && && && & 439.900& && &&&431.675& && &88.5
& && && && &西安户外救援& && && &
& && && && && && && && && && && && & 434.475& && &&&439.475& && &88.5
& && && && && && && && && && && && & 140.800& && &&&146.500& && & 无
& && && &&&榆林业余中继&&
& && && && && && && && && && && &&&144.095& && && & 147.895& && &88.5
& && && &&&宝鸡业余中继
& && && && && && && && && && && && &144.150& && && &147950& && & 88.5
& && && && && && && && && && && && &433.650& && && &439.850& && &无
美军数据链的最新动态
& & 为了满足战术信息传输的需要，美国等北约国家于20世纪50年代开始研制和装备&战术数字信息链路&(TADIL)，简称数据链。数据链是一种按规定的消息格式和通信协议实时传输格式化数字信息的战术信息系统。在美军近几场局部战争、尤其是伊拉克战争中，数据链发挥了重要作用，已成为三军联合作战中进行实时或近实时指挥控制、战场态势信息分发的主要手段。&
通信是关键手段
　　数据链的分类主要依据的是其应用目的，从逻辑上讲不是很严格。例如，用于各军兵种多种平台之间交换不同类型信息、满足多样化任务需求的数据链一般称为通用数据链，包括Link 11、Link 16等；专门为某个军种或某种武器系统(如防空导弹)完成特定作战任务而设计、功能与信息交换形式较为单一的数据链则称为专用数据链，如&爱国者&导弹数据链；用于情报、监视与侦察(ISR)等数据传输的ISR数据链，等等。
　　随着网络中心战概念的实施，现有数据链已无法满足传输声音、图像等大容量数据的需要。为此，美军正在研制各种新型数据链，如ISR数据链、网络数据链、弹药数据链以及激光通信数据链。
　　通用数据链：Link系列为主
　　实际上，美军将数据链称作TADIL，Link是北约的叫法。目前应用的Link系列数据链主要有Link 4／11／16等，正在研制Link 22。Link 11与Link l6(尤其是link 1 6)目前仍占据数据链的主导地位。在20 1 0年以前，美国空军、海军及海军陆战队的所有作战飞机都将加装Link 16，在&联合战术无线电系统&(JTRS)系列产品中也将装有Link 16及Link l1／22，因此Link 16用户将会激增。
Link4&&是50年代末研制的非保密数据链，主要用于海军对舰载飞机的指挥引导，后来经过2次改进，主要产品是Link 4A／4B／4C。目前装备Link 4的平台主要有E-2C、E-3预警机，F-14、F／A-18战斗机，EA-6B、ES-3电子战飞机等。
　　Link 11&&是70年代投入使用的，用于舰船之间、舰船与飞机之间、舰队与海军陆战队之间、舰队与陆地之间的双向情报交换，主要产品是Link 11A／B。装备Link 1l的有美国海军航母、巡洋舰、驱逐舰：两栖战舰，E-2C、E-3预警机，S-3 A、P-3 C反潜飞机等。
　　Link 16&&于80年代问世，通信容量、抗干扰力和抗毁性大大提高，应用范围从单一军种扩展为三军通用。Link16是美国和北约部队广泛采用的一种具有扩频、跳频抗干扰能力的战术数据链，也是美军用于指挥、控制和情报的主要战术数据链，具有通信、导航和敌我识别能力，可提供重要的联合互通能力和态势感知信息，主要装备美海军战舰、空军战斗机、预警机以及陆军防御系统等。Link 16终端包括联合战术信息分发系统(JTIDS)终端和多功能信息分发系统(MIDS)两代产品。MIDS虽是新型终端，但与JTRS以及&软件通信体系结构&(SCA)不兼容，因此，美国JTRs计划还将增加新的波形，预计2007年开始生产并交付与JTRS兼容的MIDS终端。&
L16数据链的示意图
　　Link 22&&是北约国家共同开发、用以取代Link 11的下一代数据链系统，也称北约改进型Link 11。它是一种保密、抗干扰的超视距战术通信系统，主要应用于海上舰队，可在陆地、水上、水下、空中或太空各平台之间，进行电子战数据交换以及指挥控制指令与情报信息传递。为了在信息格式上与Link 16兼容，Link 22采用了由Link 16衍生的信息标准以及Link 16的结构和协议。Link 22采用时分多址方案，在高频和超高频频段采用跳频模式以提高抗干扰能力，通过情报自动化网络管理技术提供更好的互操作性及更优异的性能。预计Link 22将在2015年前取代Link 11。
　　ISR数据链：数据传输速率高
　　虽然Link系列数据链能够有效传输信息，但数据传输速率无法满足ISR图像传输的要求。因此，美国国防部于80年代开发出通用数据链(CDL)，并于1991年命名为ISR标准数据链。CDL数据输率高达274兆比特／秒，一般在10.71兆比特／秒左右。目前，CDL已装备U2侦察机、战术飞机侦察吊舱等各种主要的ISR平台。&
机载ISR系统的宽带数据链
　　多平台通用数据链(MP&CDL)　由于CDL终端之间存在互操作问题，因此美国空军正在实施MP&CDL计划，目的是在网络化环境下提供经济可承受且作战有效的视距、宽带、空一空与空一地的数据链路。MP&CDL工作在Ku波段，将来可能扩展为X波段和Ka波段，理论传输速率为10～274兆比特／秒，具有很强的抗干扰能力。它采用&网络广播&和&点对点&工作模式。当采用网络广播方式工作时，可以同时向32个(最多50个)用户发送信息；采用点对点工作模式时，可在2个平台之间进行高速数据交换。MP&CDL将在机载与地面ISR平台之间提供网络中心数据链路，成为军方装备的第一个完全网络化的CDL。在改进的&联合星&和新的E一10飞机上都将装备该数据链，其地面站将作为全球信息栅格的网关。
　　战术通用数据链(TCDL，又称&鹰链&)&&　CDL与MP&CDL适合于&联合星&及&全球鹰&等大型战略装备，但不适用于小型战术平台。为此，美国国防先进研究计划局实施TCDL计划，开发成本低、重量轻、支持多种战术ISR平台的数据链。TCDL与CDL兼容，相互间可以实现近实时链接与互操作。TCDL是美国海军构筑网络中心环境下先进ISR网络的重要装备，目前，P一3C巡逻机、RC一1 2侦察机、AH一64D与UH一60直升机以及&猎人&战术无人机都装有TCDL，&先锋&、&捕食者&、&影子一200&战术无人机以及MH一') })
无线电基础知识
1.信号A为调幅（话音），信号B为调频（话音），信号C为电视广播，信号D为人工拍发的等幅电码CW，信号E为单边带（话音）则存在下列关系：（BC）
A.占用频带最窄的是信号E&&&&&&&&&&B.占用频带最宽的是信号C&&&
C.信号A的占用频带比信号E宽一倍以上&&&D.任何时候B占用频带总比A宽
2.超外差式HF单边带通信接收机与普通短波调幅广播接收机的关键差别为：（BC）
A.音频放大器增益不同&&&B.要求的中频带宽不同&&&C.解调电路不同&&&D.电源电压不同
3.为保证基本技术指标，现代单边带无线电发信设备不可缺少的部件有：（BC）
A.音频频率均衡电路&B.高频滤波电路C.晶体控制的高频振荡电路D.开关稳压电源
4.已知信号强度每低一级，相当于接收到的信号功率差-6分贝。某发信机发射功率100瓦，其信号强度在某收信机信号强度表上指示出信号强度S9。如保持天线及其匹配条件不变，则发射功率降为多少时，收到的信号强度为S7左右：（D）
A.15W&&&&&&&&&B.25W&&&&&&&C.50W&&&&&&&D.8W
5.为使调试发射机时不对其他无线电业务产生有害干扰，必备的设备是：（AD）
A.低通滤波器&&&B.天线匹配器&&&C.去耦电容器&&&&D.假负载
6.架设一副水平极化半波偶极振子天线，工作频率为21.15MHz左右，主要联络对象在南面。则天线每臂长度和天线振子走向可以是：（D）
A.每臂长3.37米南北架设&&&B.每臂长6.71米与地面垂直架设
C.每臂长6.74米东西架设&&&D.每臂长3.37米东西架设
7.一个谐振电路的谐振频率为7MHz，电感量为10微亨，最合适的电容应是：（A）
A.52pf&&&B.52uf&&&C.120pf&&&D.0.68uf
8.使谐振回路具有较宽通频带的措施是：（&D&）
A.高Q单调谐回路&&B.紧耦合同频高Q双调谐回路&&&C.低Q单调谐回路&&&D.松耦合高Q参差调谐回路
9.频率为f的正弦交流信号通过下列电路时会产生高次谐波：（BCD）
A.复杂电路网络B.二极管整流电路C.调谐在f的整倍频上的谐振电路D.三极管限幅电路
10.振荡电路中必不可少的部件或元件是：（AB）
A.正反馈电路&&&B.放大器&&&&C.锁相环&&&&&D.半导体元件
11.某电容器上容量标示为101，则它的实际容量是：（D）
A.101微法&&&&B.10微法&&&&C.0.1微法&&&&&D.0.0001微法
12.某电阻器色环是红棕橙，下面说法正确的是：（B）
A.电阻值20K，精度0.5%&&&B.&电阻值20K，精度20%&&C.&电阻值2K，精度10
13.当所有输入端都为1时，输出为0；任何一个输入端为0，输出就是1。这描述的是哪一种数字电路？（D）&&&A.或门电路&&B.或非门电路&&C.与或门电路&&&D.与非门电路
14.理想运算放大器的主要特征有：（BCD）
A.闭环增益趋向于无穷大&&B.输入电阻趋向于无穷大&&C.开环带宽为无穷大&D.没有噪音
15.下列放大器电路中，效率最低的是：（A）
A.甲类放大器&&&&B.&乙类放大器&&&&&C.&丙类放大器&&&&D.&甲乙类放大器
16.北京某台使用八木天线，通信对象在美国最东部，从地图看恰好在正东方。在通常情况下，通信效果最好的方向应是：（C）
A.天线指向正西&&B.&线指向正东+10度左右&&C.&线指向正北+10度左右&&D.&线指向正东
17.在通常情况下，白天电离层自地面向上依次为：（D）
A.&F，D，C，B&&&B.&Es，D，F2，F1&&&C.&&A，C，E，F2&&&&&&D.&&D，E，F1，F2
18.各电离层对短波通信的主要影响是：（AB）
A.电波主要靠F层反射&&B.夜晚传播主要靠E层反射&&C.&&&&&&D.夜晚F层比较薄
19.对80米业余波段阐述正确的有：（&&&AB&&&&）
A.属于HF段中最低的业余频段，且受雷电干扰大
B.在太阳黑子活动相对平静期，夜间DX效果比白天好
C.持有三级业余电台操作证书不能在80米波段上操作
D.受波导效应影响，使得DX通信效果好
20.例如BG1IN准备呼叫BG1DL，下列方法中正确的有：（&&CD&&&&&）
A.&&&CQ&CQ&CQ，这里是BG1IN呼叫BG1DL
B.&打开收发信机，立即呼叫BG1DL&BG1DL&BG1DL&这里是BG1IN呼叫你
C.&先守听一会，然后讯问&Any&body&here？&
D.&&BG1DL、BG1DL、BG1DL，BG1IN呼叫、BG1IN呼叫，听到请过来
21.下列Q简语分别代表什么意思。QSA、QTH、QRP、QRT？（&&&D&&&&&）
A.信号衰落、我的地址、减小功率、免费转发
B.信号衰落、我的地址、加大功率、免费转发
C.频率稳定、信号衰落、停止拍发、受到干扰D.信号强度、我的位置、减小功率、停止拍发
认知无线电在军事中的应用
众所周知，无线电频谱是一种宝贵的自然资源。虽然在理论上3000GHz以下的电磁频谱均被称为无线电频谱，但由于技术的限制，目前人类仅仅划分出9kHz到400GHz的使用频段。实际上，军用的频段集中在40GHz以下，而民用频段主要集中在3GHz以下。随着移动通信技术的迅速发展，新的无线通信业务层出不穷，用户数量不断增加，频谱资源变得日益紧缺。为了解决这一问题，人们先后发明了多种先进的调制技术、编码技术以及多天线技术、链路自适应等新技术。这些技术从不同的角度提高了信道容量，取得了较好的效果。然而，由于受到香农极限的限制，人们不可能无限制地提高信道容量。虽然无线电频谱可以重复使用，但就某个频点或频段来说，在一定的时域、空域是有限的，是不能够重复使用的。与频谱资源短缺形成鲜明对比的却是现有频谱利用率的极其低下。
图l为加利福尼亚大学伯克利分校测试的0&6GHz频谱利用率。实测结果表明，在全球授权频段，即便是信号传播特性较好、需求非常紧张的300MHz到3GHz频段内，频谱利用率也不到6％；在3&4GHz频段，频谱利用率降低为0.5％；在4GHz以上，频率利用率更低。因此，如何对频谱资源进行有效共享，充分提高频谱利用率成为亟待解决的问题。在这样的背景下，认知无线电(CR，Cognitive&Radio)技术提出了一种新的解决思路一通过动态频谱共享(DSS，DynamicSpectrum&Sharing)来提高无线频谱的利用效率。
2&认知无线电技术
1999年，软件无线电奠基人、瑞典皇家理工学院J．Mitola博士在软件无线电(SR，Software&Radio)的基础上提出了认知无线电的概念。J.Mitola在其博士论文和随后的一系列论述中，对CR进行了较为系统的阐述。
CR的概念一经提出就引起了世界各国众多学者的密切关注。IEEE、FCC、SDR论坛等机构都从不同的角度对CR进行了描述和定义。这些定义实质上大同小异，概括来说：认知无线电能够不断感知周围电磁环境和地理环境的变化，通过机器学习的方法，实现环境和自我的认知，采用无线电知识描述语言，与通信网络进行智能交流，在不干扰授权用户的条件下，自适应地调整其自身的通信机理(通信频率、调制方式、发送功率等参数)来达到对环境变化的适应。这样的自适应调整不仅提高了无线频谱的利用效率，同时也提高了系统的吞吐量、信噪比、稳定性等性能。
CR的最大优势在于它可以不用专门授权就工作在授权用户的工作频段上，对所谓的&闲置&频谱进行二次利用。所谓授权用户(AU，Authorized&User)也叫主用户(PU，Primary&User)，是指经过频率管理部门授权，合法使用某一频段的传统无线电用户；与授权用户对应的称为感知用户(SU，Sense&User)也叫次用户(SU，Second&User)，是指不经过频率管理部门专门授权，就可以使用已授权于主用户的频段的认知无线电用户。CR主要包括以下关键技术：
2.1&频谱感知技术
CR能够感知、适应和学习周围的电磁环境，发现频率空穴(Frequency&Hole)，熟知无线信号的特征，并合理利用这些结果，这就是所谓的频谱感知(Spectrum&Awareness)技术，也是CR区别与其他无线电的根本之所在。所谓频率空穴是指被分配给某授权用户，但在特定时间和具体位置该用户并没有使用的频带。
CR频谱感知技术主要有两种类型：主动感知和被动感知。主动感知是指CR终端利用自身灵敏的射频前端，采集电磁信息，借助先进的信号处理技术，进而识别出所处环境的无线电频谱使用状况；被动感知由系统中的基站来进行频谱分析，并广播目前的频谱使用状态信息，进而使得该区域内分布的CR终端能够从中心基站&被动&地知道无限频谱的使用状况。
主动感知方式要求CR终端的射频前端有极高的灵敏度和很宽的工作带宽，同时具备高速的信号处理能力。因此，主动感知不可避免地导致CR终端造价高昂且软硬件结构复杂。
被动感知方式显然可以减小CR终端的复杂度和成本，但频谱使用信息是由基站进行广播的，若基站检测到授权用户要接人某一个正在被感知用户使用的频率，感知用户只有在收到基站信息后才能为授权用户&腾出&这个频率。这样势必会加大链路切换的时延，进而对授权用户造成一定的干扰。
不管是被动还是主动感知方式，对弱信号的检测都是一个比较困难的问题。采用联合频谱检测的技术的仿真结果表明，联合频谱感知不仅能够降低弱信号的漏检概率，而且能缩短检测时间，提高整个网络的灵活性。
2.2&频谱池共享技术
频谱池(Spectrum&Pooling)策略共享的基本思想是首先将频谱区域分成3种类型：
(1)黑色区域，常被高能量的局部干扰占用；
(2)灰色区域，在部分时间被低能量干扰占用；
(3)白色区域，只有环境噪声而几乎没有射频干扰占用。
一般情况下，白色区域和有限度的灰色区域都可以被感知用户使用。在特定地理位置，CR将一定的频段分为若干个子信道。通过频谱感知和机器学习技术，将这些子信道分别纳入黑色、灰色和白色的&频谱池&，频谱池中的频谱可以是不连续的，如图2所示。感知用户尽可能利用白色频谱池内的子信道建立链路。当白色频谱池中的子信道容量不够时，感知用户可以随时占用灰色频谱池中的空闲信道。但是一旦主用户要再次使用被感知用户占用的子信道时，感知用户必须切换到其他信道上，为授权用户腾出这个信道。
频谱池共享技术的关键问题是如何对特定的频谱或者是子信道进行准确归类。一般情况下，CR是通过多抽头奇异值分解(MTM-SVD，Multi-Tape&Method&SVD)算法，对特定时间、具体位置的频谱使用情况进行分析并归类。实际上，频谱池中的频率成份是动态变化的。因此，一旦有授权用户正在使用的子信道被CR纳入空闲的灰色区域，甚至是白色区域时，感知用户就有可能干扰授权用户的正常通信。因此，不论何时何地，都应保证检测过程的灵敏性和可靠性。
2.3&位置感知技术
不同的地理环境对无线电信号的传输会产生不同的影响。比如，室内与室外、市区与乡村、山区与平原相比，后者就更适合无线电信号的传输。CR与全球定位系统(GPS)以及地理信息系统(GIS，Geography&Information&System)结合，通过自我学习的方法，能够识别出自身所处的地理位置，进而能根据地理环境选择合适的发送频率、调制方式等参数。比如，在市区内，由于电磁环境复杂，多径衰落较大，可以采用抗多径衰落较好的OFDM调制。在乡村，由于电磁环境优良，可以采用较大的功率，传输更远的距离。
此外，如图3所示，将位置感知技术与数字波束形成技术结合，可以使CR辐射模式沿着接收端方向，不仅能够降低传输能量，而且可以有效降低CR和其他用户之间的干扰，此外还可以提高CR的抗截获能力。
2.4&链路保持技
一旦授权用户要再次通信，CR必须要在最短的时间内腾出正在使用的频率，并且还要保证自己的通信不被中断，这就是所谓的CR链路保持技术。可以采用LT(Luby&Transform)编码技术来实现链路保持。LT编码是一种冗余编码，将长度为L比特的数据分成&k(&k=L／l)个输入符号，经过基于Meta-Content的编码就变成了无限长的数据流。接收端只要收到任意K&k个编码符号就可以无失真地还原个比特的原始数据。这种编码方式只需5％(即K=1.05k)的开销就足够无失真译码了。通过增加链路的冗余，进而达到数据的冗余。在不同的电磁环境下，链路的最佳冗余数是不同的，但并非冗余越多，链路可靠性就越高。
实际上，除了上述技术之外，CR还包括机器学习技术、功率控制技术、数字波束形成技术、自适应调制解调技术、软件无线升级技术、信道估计技术、数字信号处理等诸多先进技术。鉴于这些技术非CR特有，在此不予进行专门讨论。
3&认知无线电在军事通信中的应用
3.1&提高通信系统容量
无线频谱短缺的问题，不仅在民用领域比较突出，在军用领域也是如此。尤其是在现代战争条件下，多种电子设备在有限的地域内密集开设，将使得频谱资源异常紧张。并且，随着民用无线电设备的更新换代和用户数量的急剧增加，对频谱的需求也越来越多。有一些国家的一些组织已经申请将部分军用频谱划归民用。这一动向无疑将更进一步加剧了军用无线电频谱资源短缺的问题。而CR能够动态利用频谱资源，理论上可使频谱利用率提高数十倍。因此，即便是部分采用CR，也能较大幅度提高整个通信系统的容量。
3.2&提高频谱管理效率
战场频谱管理是一个非常重要的课题，各国军方都非常重视这一问题的研究。然而，目前基本都采用固定频率分配的形式进行战场频谱分配。从实战情况来看这种方案是不完全成功的。一方面，这种分配方案不但导致频谱资源利用率较低，而且容易导致系统内部或者友军之间互相产生电磁干扰；另一方面，这种分配方案需要在战斗开始前花费大量的时间进行频谱规划；此外，通信频率一旦确定，在战斗状态下，无论发生什么情况都无法更改。因
此，在战场形势瞬息万变的现代战争中，固定频谱分配方案容易贻误战机。CR能够对所处区域的战场电磁环境进行感知，对所需带宽和频谱的有效性进行自动检测。因此借助CR可以快速完成频谱资源的分配，在通信过程中还可以自动调整通信频率。不仅提高了组网的速度，而且提高了整个通信系统的电磁兼容能力。
3.3&提高系统抗干扰能力
抗干扰能力是现代战争条件下衡量通信设备的一项重要指标，也是取得战争胜利的重要保障。传统的信道抗干扰技术主要包括扩频、跳频、跳时以及由此衍生出的相关技术。CR不但具有以上抗干扰能力，而且由于其采用了位置感知技术，与DBF技术相结合，通过调整波束方向，来抑制干扰。CR不仅提高了抗干扰能力，而且还可以降低发射功率，提高抗截获能力。认知无线电具有先进的机器学习能力，能够对干扰进行学习和分析，使其能够选择合适的抗干扰策略(选择合适的通信信道、调制方式、发送功率、跳频图案等)对干扰进行主动规避。此外，由于CR的工作频段很宽，也加大了干扰的难度。
3.4&提供电子对抗能力
电子对抗的传统做法是首先通过战场无线电检测，侦察战场电磁环境，然后将侦察到的情况通过战役通信网传达给电子对抗部队，由担任电子对抗任务的部队实施干扰。这种方式不仅需要大量的人力物力，而且需要担任电磁环境侦察和电子对抗的部队密切配合。因此，从侦察到实施干扰的周期较长，容易贻误战机。CR通过感知战场电磁频谱特性，能够快速、准确地进行敌我识别。可以一边进行电磁频谱侦察，一边快速释放或躲避干扰，实现传统无线电所不具备的。
3.5&增强系统互联互通能力
目前我军各军兵种装备了数量众多、型号各异的电台。这些电台工作频率、发射功率、调制方式等各不相同，无法实现互联互通，已成为制约三军联合作战的一个重要因素。CR能够覆盖很宽的频段，并且用软件来实现信号的基带处理、中频调制以及产生射频信号波形。通过自主加载不同的软件就可以使得一部CR既能与短波电台通信，也能与超短波电台通信，甚至能够与卫星通信。正是因为CR能够自主学习网络的通信协议和服务，从而能从根本
上提高系统的互操作性和互联互通能力。
除了以上功能和优点之外，CR还提供定位及环境感知功能，具有不易受民用无线电干扰、组网快捷等优点，这些都是传统无线电无法替代的优势。
4&军用认知无线电面临的机遇和挑战
CR被认为是下下一代通信发展的方向。由于CR技术能够显著提高无线频谱的利用效率，引起了业界的极大重视，近年来得到了快速发展。然而，CR从实验室走向实用、走向军用，还面临诸多挑战：
(1)目前的研究大部分停留在物理层，对CR的组网以及网络拓扑、网络协议等研究较少；
(2)快速频谱感知和信号识别技术有待进一步研究；
(3)快速有效地进行环境感知以及如何有效利用环境感知信息；
(4)CR在进行动态频率调整时，链路的重新建立和保持技术；
(5)CR终端设计复杂，需要宽频带、高灵敏度的射频前端，快速高效的数字信号处理算法以及符合军用标准的稳健可靠的软硬件设计；
(6)机器学习以及如何更好地利用计算机语言，使CR网络更加智能化，更加符合军事通信的特点和要求；
(7)CR与现役装备的兼容性问题。CR终端成本高昂，即便是军用，也无法在短时间内大规模装备部队。这要求CR能够覆盖我军现役通信装备的绝大部分频段、调制方式以及跳频方式等；
(8)终端的小型化、低功耗设计。
目前CR技术还很不成熟，我们应该在充分借鉴这些研究成果的基础上，加大研究力度，争取早日研制出适合我国军队需求的CR；战术方面，如何将数量有限的CR运用于关键的场合，使其一旦能够装备部队就能发挥其卓越的性能，真正提升我军战斗力。相信随着对CR技术研究的不断深入，其对军事通信必将产生深远的影响。
[1]R.&W.&Broderson，A.&Wolisz，D.&Cabric，S.&M.&Mishra,and&D.&Willkomm．A&cognitive&radio&approach&forusage&of&virtual&unlicensed&spectrum[A]．14th&IST&Mobileand&Wireless&Communications&Summmit[C]，June&&2005.5．
[2]J.Mitola,&Maquire&G&Q&Jr.&Cognitive&Radio:&Making&Software&Radios&More&Personal[J].IEEE&Personal&Communications,):13&-&18.
[3]&J.Mitola.&Cognitive&Radio&an&Integrated&Agent&Architecture&for&Software&Define
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[4]&J．Mitola．Cognitive&rsdlo&for&flexible&mobile&multimediacommunication[J]．Mobile&Multimedia&Communications．&1O．
无线电侧向原理
3.3&基于复数电压测量的相关干涉仪测向系统
在远离辐射某一观察面上，设置一个由几个天线构成的天线阵列，尽管各天线可能有一些差别，并对电场有一定的扰动，但只要是稳定不变的，那么对一个确定频率，确定方位到达的电波，各天线元间输出一个确定的相对复电压数组，它们在
复数平面上，就有一个确定的图案，如图示。如果在给定的
频率上对θ1θ2&&&θm&&&&θM-1(θm=360m/M、m=0.1&&&M-1)
方位上的电波事先测量并存储M个复数组作标准库，那么在同样
频率上对未知方向电波按同样程序实时测得一个复数数组，并用
这处复数数组与对应不同方向的标准数组进行比较，就会从标准库中找到一个最相近的数组（对应θn）和次相近的数组（对应θn+1）。如果M值足够大，说明待测电波的到达方向在θn与θn+1之间，通过内插运算，就可求得未知电波的到达方向θ。这就是相关干涉仪测向的基本思路。从这些描述，可以归结系统设计和测向的过程是：
l&建立一个天线阵列（一般为均匀圆阵）；
l&通过复数电压测量技术，事先对不同频率、众多方向的电波建立标准数据库；&
l&对未知方向电波测向时，首先按照建立标准数据库的程序实时测得一个复数数组；
l&通过相关（比较）运算，求得电波的到达方向。
这里需强调两个问题：
（1）&为什么必须使用复数电压
l&只有用复数电压才能反映各天线输出的实际。对一个天线阵列和一个理想的平面波场，各天线输出电压应该是幅度相同，只有相位上的差别。可实际上，阵列中的各天线不可能完全一致，并存在互耦，加上天线的二次辐射对电波场也产生扰动，故各天线的输出值既有相位差别，也有幅度差别，只有用复数电压才能全面反映实际情况下的复杂的关系；
l&当天线间隔接近或大于半波长时，只有复数电压才是唯一确定，比如某天线输出幅度和相位相对参考天线分别为0.9和210&，复数表示为U&=acosφ+jasinφ=0.9cos210&+j0.9sin210&=-0.779-j0.5,这在复数平面上对应唯一确定的矢量，这种唯一性不受孔径大小限制，即允许天线阵为大孔径。若只用相位来表示，由于相位测量范围限制在&180&，这时只能测出-150&。原本是相位滞后210&,却变成相位超前150&，至少存在210&与-150&的模糊，这就限制了天线孔径不能大，天线元最大间隔不能超过λmin/2；
l&相关干涉仪测向方法与以前所说的相位干涉仪方法是完全不同的概念，相关干涉仪在原理上就突破了原相位干涉仪的两大限制，一是允许天线间隔超过λ/2，即可实现大孔径天线阵，二是非理想阵列的不利影响都包含在标准数组内，只要系统是稳定的，就能自动校正，这就为实现高精度、高灵敏度和高抗扰度奠定基础。
3.3.2&相关干涉仪系统原理框图与说明
从原理上讲，复数电压测量至少需用2部接收机，但R/S公司和四川川新电子系统有限公司都开发出用一部接收机测量复数电压的技术，即单信道相关干涉仪。下面分别给出双波道相关干涉仪和单信道相关干涉仪的电原理图。&&&&&&&&&&&&
（1）&天线阵常用有5元和9元之分。通过理论分析和计算机模拟指出，用5根天线构成的圆阵，天线工作孔径最大为1.64，用9根天线构成的圆阵，天线工作的孔径最大为4.5。从工程设计和抗多径干扰能力两方面看，9元阵明显优于5元阵。顺便说一句，当天线元数基本相当时，比如说9元阵和10元阵比，奇数阵（9元）优于偶数阵（10元）；
（2）&单信道相关干涉仪比双波道或三波道相关干涉仪在成本上大大节约，支撑的关键技术是射频预处理网络和相应的算法。单信道相关干涉仪除取样时间加长、测向灵敏度稍有损失外，完全保留了相关干涉仪的技术特征；
（3）&设计制造相关干涉仪的主要关键技术是：
l&宽带天线元和天线阵的设计，既然允许9元阵的最大工作孔径达到4.5，这就意味着一个天线阵可以在宽频段内使用，如R/S公司的ADD190、川新公司的CXA07，1付天线的工作频段为20-1300MHz，为此也就意味着每个天线必须在这样宽的频段内保持足够的接收能力，天线阵必须有很好的电磁兼容性特性；
l&单信道相关干涉仪中的算法和射频预处理网络是实现用一部接收机完成复数电压测量的核心，预处理网络的难点同样来自对宽带和插耗的要求。
3.3.3&相关干涉仪的技术特点
相关干涉仪是当今通过对天线阵列复数电压测量并采用相关技术实现测向最成功的系统，它代表着测向技术发展史上第三代水平，具有高精度、高灵敏度和高抗扰性三大特点，现就其机理加以说明。
相关干涉仪测向体制的技术优势
(1)&测向技术从十八世纪末世界上出现第一部测向机开始，主要出于军事应用原因，得到不间断的发展，出现了多种测向方法和体制。但从基本原理角度看，可归为幅度法、相位法、矢量法三种：
①&幅度法，常叫比幅法，是通过测量不同指向的天线间电压差来计算电波的方向方法。常用的体制有旋转方向性天线法、Adcock法等；
②&相位法，常叫比相法，是通过测量天线间接收电压的相位差来计算电波方向的方法。常用体制有相位干涉仪法、多卜勒法等；
③&矢量法，是通过测量天线阵列的各阵元间复数电压分布来计算出电波方向的方法。相关干涉仪和空间谱估计都属这种方法。
从测向技术发展的历程看，幅度法、相位法和矢量法代表着三个技术层次，相关干涉仪属第三个层次或叫第三代测向产品。
(2)&相关干涉仪体制的主要技术优势
大家都知道相关干涉仪和幅度体制或相位体制相比，具有高精度、高灵敏度和高抗扰度等突出特点。现就其原理加以说明。
①&允许使用大孔径天线阵，因而有很强的抗多径失真能力。天线孔径是指天线阵最大尺寸d与工作波长λ之比，即d/λ，一般d＜λ时叫小孔径，d=（1~2）λ时叫中孔径，d＞2λ时叫大孔径。
相关干涉仪测向时同时使用了天线间的矢量电压（幅度和相位）的分布，在很大程度上避免了所谓天线间隔误差和多值性的制约，因而可以使用大尺寸天线阵。现就目前几种典型设备的天线孔径列表如下：
& &d/λ&&&0.25&&0.5&&1.0&&1.5&&2.0&&2.5&&3.0&&3.5天线孔径大小直接影响在有反射的环境中测向质量，天线孔径越大，抗相干干扰的能力越强。作为一个例子列出反射波与直射波比为0.2时，相干误差与天线孔径的关系：
△&θmax&&&15&&&10&&&5.6&&3.8&&2.8&&2.2&&1.8&&1.6
基于上述原因，R/S公司和川新公司分别在20~1300MHZ天线阵ADD150和CXA02上外加了一个20~200MHZ或20~300MHZ的大尺寸天线阵，目的就是改善150MHZ重点工作频段的实际工作效能。
②&天线阵的孔径变大并采用相关算法，为实现本机高精度奠定了基础。
相关干涉仪的本机测向准确度在很宽的频段内可以达到1&Rms，其原因有两点：一是在测量天线间电压时，因天线孔径大，天线元制造公差引起的电压测量误差相对测量读数变小；二是这些公差以及安装平台的影响等都可包含在样本中，在相关算法中都可自动消除（注意：这里要求天线阵是稳定不变的）。
③&天线阵的孔径变大并采用相关算法，也为实现高灵敏度奠定了基础。
相关干涉仪在很宽的频带内达到高灵敏度的原因也有两点：一是天线间隔加大降低了白噪声的干扰，比如测两天线间的相位差时，如果白噪声的干扰引起相位抖动为5&，测量两天线相位差为50&时，噪声干扰影响为1/10，若天线间隔加大一倍，两天线间相位差为100&，这时噪声影响降为1/20；二是相关增益，在对数据进行处理时，有类似积分的效果。
④&天线孔径变大并采用相关算法，还为抗带内干扰奠定了基础。
相关干涉仪的另一个特点是有较好的抗同道干扰的能力，只要带内干扰信号比被测信号电平小（3~5dB），测向就基本不受影响。其原因是天线孔径越大，相关曲线越尖锐，这和采用强方向性天线避开同带干扰的效果类似。经验表明，在d/λ=2时，相关曲线宽度低于20&。
四、城市无线电监测网设计要点
4.1充分认识市区电波传输的复杂性
前面已对VHF/UHF无线电波的传输特性进行了介绍。在市区传输时，由于受到众多建筑物的反射、阻挡和二次辐射，变得十分复杂，主要有：
（1）传输衰减增大。在收发天线高度和距离不变的条件下，有人在300MHz进行测试，结果郊区较平坦地区电场衰减增大20dB，市区较平坦地区电场衰减增加24dB，下表是国外资料提供的数据：
（2）&多数为多径波。市区电波传输时的多径现象是不容忽视的。多径波相干，使平面场变成驻波场，波振面也产生畸变。相干场的主要特征是在几个波长的范围内会有明显的大小起伏，等相位面弯曲，其法线方法不再总是保持与发射源方向垂直的规律，这就破坏了作为测向基础的谐波场模型，其后果就是产生相干误差（也叫多径误差）。相干误差是城市测向作业中误差中最大的一种，所以在设备选型中要特别注意这一点；（1）&电波极化发生裂变。市区除广播电视外，绝大多数是采用垂直极化通信，现有测向天线也都是针对垂直极化波而设计的。实际上，电波在传输过程中，建筑物、高压线等二次反射中会产生水平极化分量，至使在接收点看，电波已不是纯垂直极化波，水平极化分量可导致极化误差；
（3）&另外，市区背景干扰多，同道干扰和交互调干扰的机会加大。
4．2&监测站的测向体制应优先选用相关干涉仪
从前面介绍中，相关干涉仪是近几年发展起来的采用复数电压测量和相关技术的新型数字式设备，它可以在宽频段内实现高灵敏度、高准确度和高抗扰度，并便于高架和装车。它有很好的同道干扰抗扰度，当被测信号强度比干扰高出3~5dB，几乎不产生误差，其它体制，特别是比幅体制是根本做不到的。
既然相干误差是市区测向的主要误差源，下面就从降低相干误差的角度，对几种典型的测向体制进行分析评估。
4．2．1&相干误差的统计特性
小孔径Adcock比幅体制，在直射电场E1、反射波电场E2存在的情况下，相干误差a可用下式表达：
a=sin-1（R&sinβcosφ）
式中R=E2/E1&＜＜1，β为直射波与反射波方向夹角，φ是E2相对E1的相位差，它与路程差和反射体的特性有关。
从相干误差公式可看出：
（1）&相干误差同时与R、β和φ有关，并随β或φ呈周期性正负变化；
（2）&对应每个β值，φ变化时，都会周期性的出现峰值amax，而amax在φ=0或180&和β=90&或270&时，出现最大相干误差，在R=0.2时，amaxmax=&11.5&；
（3）&其它体制具有相近的规律，对大孔径测向设备，相对φ和β的变化更复杂一些。所以在评价体制的相干误差特性时，常用其统计值σ&：
对于小孔径Adcock，R=0.2时，σ=8.1&RMS
4．2．2&相干误差与天线孔径的关系
除小孔径（d/λ＜＜1＝Adcock比幅体制或改进型Adcock（心脏形图模拟旋转）外，其它体制（包括锐方向图旋转、多卜勒、相关干涉仪等）的相干误差表达式中，都包含1/（πd/λ）项，即相干误差最大值amax将随天线工作孔径d/λ的加大而线性减少，这种单纯因孔径的改善常以与小孔径Adcock最大相干误差的比作改善系数P，如下图所示：
单就孔径来看：
（1）4杆Adcock，天线孔径必须满足d/λ＜1/2λmin，所以P&1；
（2）&8杆Adcock，如日本TAIYO公司车载系统TD-L8630P-Ⅲ，8元阵，30~500MHz，d=0.5m，属Adcock/Watson-watt改进型，即合成心脏形模拟旋转，P&1~1.5；
（3）多卜勒相位体制，如R/S公司PA555，16元阵，20~500MHz时d=1m，500~1000MHz时d=0.5m，80MHz以上P&1~5；若多卜勒天线阵改为8元阵，天线阵直径将分别变为0.5m和0.25m，这时P&1~2.2；
（4）&相位干涉仪体制，如R/S公司DDF190，20~1300MHz时用1付9元阵，d=0.9m，&&&80MHz以上，P&1~10；
（5）川新公司为改善20~1300MHz&天线阵在20~200MHz的抗多径能力，作固定站用时增加一个d=2.5m的天线阵，这时全波段P=1.8~10。
下表是根据资料，在R=0.2时，几种常用的设备相干误差均方根值&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
4．3&装车设备的车体校正是十分必要的
测向天线装在车上，如果天线离开车顶高度小于1m，车体影响是不可忽略的。离车顶的高度越小，影响越严重。下表是德国R/S公司提供的DDF190天线装在面包车上校正前的误差与抽样值。
f&&&20&&30&&80&100&150&200&300&400&&500&&600&700&&800&900&00&1300
△θRMS&&17&12&&&8&&6&&&9&&&4&&&3&&&3.5&&3.5&&3&&&2.5&&&3&&15&&2.5&&2.5&&2.5&&&2.5
R/S给出不进行校正时的误差数据，在20~30MHz为12&RMS，30~200MHz为5&RMS，200~1300MHz为3&RMS。
车体误差校正惯用的方法是测出误差校正表，通过计算机自动修正。由于车体影响产生的误差值对频率、电波相对车头的到达方向都十分敏感，特别是在偏开车头&&&&&&&（30~60&）和&（120~160&）时，入射方向变化几度，车体影响带来的误差就可能由＋20&变为－20&，因此误差表校正时常越校越大。实践证明误差校正表对频率或方位慢变化的误差起作用，对快变化的误差特性几乎无效。所以，R/S公司和川新公司都主张原厂装车校正，校正的机理是把车体做天线阵的一部分进行处理，川新公司在装车的校正，后内测向精度达到&RMS。
4.4&重视系统抗互调干扰的性能指标的设计
市区客观存在大量的强发射电台，特别在波段，有大量寻呼发射，其达到监测站处的电场可能为。在这种干扰背景之下，如何保证系统监测和测向灵敏度，是系统设计的重要任务之一。
影响监测测向灵敏度的主要因素是互调失真，容易产生互调失真的主要部位是宽带有源天线、前置放大器和接收机射频前端。
一个通带较宽的射频放大模块，若其三阶（输出）截点为i3，那么三阶互调产物d3与输出电压A的关系是：
Vd3=VA3/&Vi32
（）有源天线的天线系数与有源天线互调产物的关系
一般合理设计的有源天线，其三阶截点i3&30dBm，这时将i3与A代入公式，则有：d3=E3/67202(10K/20)3(mv)
于是求得三阶产物与天线系数取值的关系：
从计算数据看，天线系数大于时，干扰场都不产生互调产物。
（）接收机互调产物与天线系数的关系
这里不考虑中间插入放大器，由于产生互调干扰的主要频段在，故也忽略馈线衰减。
尽管接收机前端大都有分倍程序选器甚至跟踪滤波器，但其带宽大都在，在频段同时进入射放级多个寻呼信号是必然的。
目前市面上的监测接收机三阶截点大都在之间，明显低于有源天线，在使用无源天线的情况下，接收机更是产生互调产物的危险部位。设接收机射频电压增益为，那么射频放大器的输出电平A=3VA。这时接收机前端产生的三阶互调产物是：
Vd3=(3VA)3/Vi32
式中i3&&接收机三阶截点A=E&K/20&&天线输出电压
对应i3=2/8/14dBm=282/562/1122mv，接收机互调产物d3与输入电平的关系如下表：
有源天线产生三阶互调产物，当天线系数&时，直至，其产物基本可以忽略。（）比较天线互调数据和接收机互调数据，可以看出：
由于接收机的三阶截点大都较低，又在系统中处在电平最高的部位，是产生互调产物的薄弱环节，对i3=2dBm的接收机，A=5&mv时，d3=44μ；A=10mv时，d3=330μ；即使对i3=8dBm的SMB，当A=10mv时，d3=80μ。
所以天线系数必须根据背景干扰电平和接收机截点值确定，如果干扰值达到的情况较多，接收机产生互调失真可忽略时的输入电平A=5~10mv，那么天线的天线系数应满足：
实际上，密集干扰主要集中在，所以有源天线或者是无源天线的天线系数一般要大于。
4.5&认真进行监测站的布局设计
4.5.1参加组网测向定位的监测站必须处于&共听区&内。
根据监测测向站的灵敏度，当监测站架在高楼顶上，对的电台可测距离一般为，若发射台的位置较高，监测距离可达。据此，如果希望三个站参加组网测向，那么三个站两两的距离限定在为好。对于更大的服务区域要求，必须增加监测站数量；
4.5.2从交绘定位精度确定各站的位置
交绘定位精度除与各站的测向精度有关外，还与各测向线的交角和测向站离目标的距离有关，一般希望交角在&ο范围内为好。
4.5.3由于被测目标在共听区的位置是不确定的，所以在交绘计算时应进行加权，加权的因素包括各站的示向等级、交角和距离以及监测站的周围环境估计。
无线电测向技术
一、无线电波与其传输特性
1.1&关于无线电波的一些基本概念
1.1.1&无线电波是电磁波的一种
从物理含义上讲，电磁波包含无线电波、光辐射和光子辐射。电磁波中波长小于，或者说频率低于的波，叫无线电波。把电磁波和无线电波视为同等概念，严格说是不确切的。但从当今应用目的看，习惯叫法也是可以的。
1.1.2&无线电波的分段和名称
根据国际电信联盟无线电规则第二条Aδ频带命名如表示：
表频带命名
①&国际电联频带划分时规定，每个频率范围含上限而不含下限；关于无线电波的频带划分与命名，需补充几点：
②&实际工作中常有这样一些情况：仅使用频带的一部分，比如战术通信台工作频段为，这时仍称电台；边沿垮接相邻频带，如的接收机，因其主要工作频率处于高频，这时仍称高频HF接收机；当工作频率范围跨接两个频带，又都为主要工作频段时，如的测向机，这时，则惯称甚高频特高频VHF/UHF测向机等。
③&国内一些部门习惯用短波、超短波、微波等称谓。显然短波与高频等效。超短波包括甚高频和特高频U，但界限含混，微波一般指频率高于的众多频带。
1.1.3&无线电波的一般传输特性
在节介绍有关述语的函义中，已讲到无线电波的一些特性，为使读者便于理解后面的内容，现就电磁波传输的一般特性归纳如下：
l&电磁场中电场和磁场具有确定的方向和数值，即
l&传输中的电场和磁场都具有极化特性；
l&&电磁波在自由空间传输时，其传输平面是一确定的大圆面，其传输方向不变，且相速度和群速度相同；
l&&电磁波在界质中传输时，将受到界质的影响。在各向同性的色散界质中传输时，使相速与群速不等；在各向异性的色散界质传输时，还会使极化和方向发生变化；
l&&电磁波传输时会产生衰减。产生衰减的原因有两种：一是球面（或柱面）波扩散损耗，其场强与离开辐射源的距离成反比；二是介质引起的损耗，包括介质吸收、散射、衍射等，这使场强比在自由空间时小；
l&&中不同介质的界面上产生反射、折射，并都符合几何光学的定律；频率较低的无线电波还具有衍射特性；
l&&频率相同的无线电波具有相干性，相干场场强呈驻波分布，等相位面也产生畸曲。&
1.1.4&无线电波的极化特性
极化是为描述不同类型辐射源产生的电磁波或者通过不同途径传输的电磁场的时一空特性而引入的概念。前面已讲过，电场矢量和磁场矢量满足乌莫夫坡印廷矢量法则，二者相互垂直，并都与电磁波传输方向即坡印廷矢量方向相垂直，故人们用电矢量的端点在波振面上的轨迹图表叙电磁波的极化形式：
l&&垂直极化波，即电矢量完全处于传输面内的电磁波，显然这时磁矢量完全垂直传输平面；
l&&水平极化波，即电矢量完全垂直传输平面的电磁波，显然这时的磁场矢量完全处于传输面内；
l&&线极化波，即电场矢量偏开传输面一个角度称极化角的电磁波。显然线极化波可分解为垂直极化分量和水平极化分量。垂直极化波或水平极化波是线极化波的一种特性形式水平极化分量为零或垂直极化分量为零；
l&&圆极化波，即垂直极化分量和水平极化分量幅度相等，而相位差为0的电磁波。这时电矢量端点在波振面内的轨迹为圆。顺着电磁波传输的方向看去，如电场矢量是反时针的旋转，又称左旋圆极化；着顺时针旋转，则称右旋圆极化；
l&&椭圆极化，即电场矢量端点在波振面上投影轨迹为椭圆的电磁波。有三种情况产生椭圆极化：垂直极化分量和水平极化分量幅度相等，但相位差是和以外的值；两极化分量相位差为，但幅度不相等；两极化分量幅度不相等，相位差为和以外的值。椭圆极化波也同圆极化波一样区分为左旋和右旋。显然，椭圆极化是电磁波极化概念的最通用的表叙形式，其它极化形式可作为椭圆极化的特殊情况，如线极化是两分量相位差为或的特例；圆极化是两极化分量幅度相等，相位差为的特例；垂直极化或水平极化是一个极化分量为零的特例。值得注意的是对垂直或水平极化的地波来讲，电场矢量总是垂直或平行地面，对倾斜入射到地面的天波来说，垂直极化波的电矢量不再与地面垂直，而水平极化波的电矢量却总与地面平行，这些区别在今后研究高角波信号接收或测向问题时常用到。
1.2&HF(高频)无线电波的传输特性
频率范围为的无线电波，根据定义，叫高频波HF，有时也叫短波。高频波在远程通信中占重要地位。高频波主要传输特点有：
（）波从地面上一点到另一点的传输有两种途径，即地波和天波；
（）地面波传输中，受土壤或海水的影响，将产生衰减。频率越高，衰减越大。水平极化波的衰减比垂直极化波要大得多，因而地面波主要为垂直极化。对发射功率的垂直极化波，在陆面上一般传输几十公里，在海面是传输为几百公里；
（）远程传输是通过电离层反射完成的。电离层分、、1和2层，对应的平均高度分别是、、和，其中2层是较稳定的，远程通信主要靠2层的反射，可反射的电波频率一般不大于，一跳传输的距离与反射角有关，若反射波仰为角，频率为式中是电子密度为的电离层对垂直入射波可反射的最高频率，一次反射的距离为式中为虚高，比电离层实际高度稍大；
HF无线电波两种传输方式的存在，就使波形成了以下特点：
l&在离发射源较近的地面上可认为只有地波存在，这时电波极化可认为是单纯的垂直极化；
l&在较远的天波区，不管发射天线是垂直极化还是水平极化，受电离层影响，反射波都是椭圆极化；
l&在没有特殊选频情况下，电波会在不同层或不同点反射，形成多径波；
l&HF波在传输方向上，一般形成地波区、静寞区和天波区。静寞区是在地波区与天波区之间，大约在离开发射台的地段，地波已衰减掉，又没有电离层反射波到达，常收不到信号。在较近的天波区（离发射源之间），反射波的仰角很大，也常称为高角波区。
1.3&VHF/UHF(甚高频/特高频)无线电波的传输特性
30~300MHz通称甚高频VHF，通称特高频UHF，通称超高频SHF，通称极高频。无线电波较无线电波的波长越来越小，受传输介质影响相应加大，视距传输就成为其主要方式和特点。
（1）&地波分地表面波和地面空间波。由于超过以后，地面土壤或海水造成的衰减随频率增加迅速加大，特别超过，地表面波在较短的距离上就已衰减掉，因而只有高出地面的直射波存在，这就是地面空间波。
（）在视距范围内传输，地面上传输的最大距离为T，式中T和分别为发射与接收天线高度，单位为米。比如：T&==10，26，T=100，，；
（）地面空间波的传输距离与极化方式是垂直极化还是水平极化，已没有明显关系；
（）根据地面菲湟区的理论，地面反射波对地面空间波传输带来影响，场强为：
式中1&w代表自由空间传输模式时处场强。相对天线高足够远的距离上，即时，场强正比例&&。这就是所谓的天线高度增益，且频率越高，天线高度增益越明显。比如离开地面高较处的场强，z时增加，z时增加，z时增加，z时增加dB，z时增加。
二、无线电测向基础
2&&无线电测向原理与分类
2.1&无线电测向的依据与限制
2.1.1&无线电测向的理论依据
&无线电测向的理论依据主要有两点：
（1）&从测试点看，无线电波的到达方向处于测试点和发射点构成的大圆内。这是自由空间或均匀界质中无线电波传播的基本特性；
（2）&无线电波为横波，其测试点场的分布（包括强度、相位、时延）与给定的电波传播方向有确定的关系。
2.1.2&无线电测向的受限因素
无线电测向的使用精度不是任意设计的，它将受到以下一些因素的限制：
（1）&传输介质不均匀性的影响。无线电波传播的直线特性都是以均匀介质为条件的，实际上当地波在通过不同类型地表交界处时有&海岸效应&，不均匀电离层反射时侧向偏移以及地形地物的阻挡等，均会引起传播方向的改变。这些因素带来的误差除电离层侧移可通过长时间平均减少外，大都是无法消除的。这种误差人们惯称传播误差；
（2）&多径波相干的影响。无论是无线电波在传播过程中造成的多径还是测试点附近存在二次辐射体，都使电场变成相干场，这时场的空间分布已偏离作为无线电测向依据的平面波场分布，造成测向误差。这种误差惯称相干误差或多径误差；
（3）&噪声干扰影响测量精度。实际测向作业中多数情况是对低场强信号测向，这时无论是同波干扰，还是背景噪声以及交互调噪声，都将扰动测试精度；
（4）&测向设备固有精度影响，常叫仪器误差或系统误差。
纵观无线电测向技术的发展史，就是研究如何有效利用无线电波波场的电参数实现测向，并减少或克服各限制因素的影响，因而出现了多种无线电测向方法和体制。
2.2&&无线电测向方法与分类
实现无线电测向的方法很多，分类的思路也不尽同，但从下面将要介绍的多种具体测向方案（以后称测向体制）将要看到，各种测向体制都是基于测向依据对电场分布进行测量，从而计算出电波到达方向。电场空间分布状态的测量方法有四种情况，或称四类基本测向方法，即：
（1）通过定向天线（阵）的输出幅度测量进行测向，统称幅度测向法。定向天线或无方向天线组成的定向天线阵，具有确定的方向性图，其输出值与电波传播方向有确定的对应关系，因而可通过定向天线（阵）输出幅度的比较来确定无线电波到达方向。实际上定向天线（阵）的输出是作用于天线各细小单元上的感应电动势的合成电压，定向天线的输出幅度是空间电场分布状态的函数。利用幅度法进行测向的体制很多，旋转环测向是最简单也是最早发明的测向体制，乌兰韦伯尔大孔径测向体制是较复杂的一种旋转天线体制，单脉比幅是对雷达信号测向的常用体制等；
（2）通过间隔天线间的相位测量比较进行测向，统称相位测向法。这是直接通过天线对空间电场相位分布进行取样、测量，并根据样点的相位关系完成测向。相位干涉仪和多卜勒测向机都是常用体制。相位干涉仪体制是通过天线（场传感器）对空间电场的相位进行取样，然后根据相位分布规律和测试的各相位差值求解出电波到达方向，而多卜勒测向体制是循环把相邻天线相位差值按确定关系转换为频移，通过频移测量而求解出电波到达方向；
（3）&通过间隔天线电压矢量测量进行测向，统称矢量测向法。这是用分散的天线直接测量空间场的矢量分布而求电波到达方向的方法，最典型的测向体制是高分辨率空间谱估计测向技术，尽管这种技术还不十分成熟，但它同时使用了幅度和相位两种参数，为分解相干波提供了理论依据。近代发展起来的相关干涉仪测向体制也应用了矢量测量，虽不能分解相干场，但可以减少相干场的影响，并用比空间谱估计造价低得多的代价就获得测向高精度和高灵敏度特性；
（4）&利用无线电波的群延时特性，通过时差测量求出电波到达方向，统称到达时差测向法。
表一、常用测向体制分类：
1、&基于幅度测量的测向法。测量方向性天线间的相对电压幅度，并计算出电波方向的方法。常用体制（方案）有：
l&旋转定向天线测向机
l&旋转角度计测向机
l&Adcock/Watson-watt测向机
l&改进型Adcock/Watson-watt测向机
l&单脉冲比幅测向机等
2、&基于相位测量的测向法。测量天线阵列各天线间相对的输出电压相位差，并计算出电波方向的方法。常用的体制有：
l&相位干涉仪
l&多卜勒测向机
3、&基于矢量测量的测向法。测量天线阵列各天线间相对的复数电压，并计算出电波方向的方法。常用的体制有：
l&相关干涉仪测向机
l&空间谱估计测向机
4、时间差测向法。测量天线间的群延时差，并计算出电波方向或辐射源位置。
2.3&&无线电测向设备的基本组成
测向设备一般由四部分组成，即测向天线（阵）、测向信号预处理器、测向接收机和测向终端机。如图示：&&&
图、测向设备组成
2.3.1&&测向天线（阵）
测向天线或者是由多个测向天线元构成的测向天线阵在这里起场传感性的作用，通过它对某个观察空间的电场进行取样，这些取样值中包含着电波的方向信息。
在第四章已讨论过常用的测向天线元：环形天线、偶极子天线、单极子天线和定向天线等。有些天线，如具有较尖锐方向图的对数周期天线、螺旋锥天线、喇叭天线等，甚至具有正弦方向图的环形天线，水平放置的偶极子天线、Adcock天线等，都可直接用它的方向图进行测向。事实上如把这些天线看成是由若干个更小的有限元组成的，那么天线输出将是这些有限元对场取样值的加权矢量和，即天线输出幅度中包含了无线电波传播的方向信息。
测向天线阵是多数测向体制采用的天线形式。测向天线阵中采用的天线元和阵列形式是由测向方法和体制以及技术要求等确定的，大概有以下一些类型：
（1）&线阵，适用于对一个扇面进行精确测向的体制，如作为边射阵用于和差干涉仪，天线元均匀排列；如作为窄带目标跟踪的超大孔径相位干涉仪，天线元可不均匀排列。
（2）&正交阵。交叉环是最简单的正交阵，多数为两个线阵正交排列，这在watson-watt测向方法、相位干涉仪测向方法中常用，偶尔也用于频率复盖较小的高分辨测向方法(空间谱估计)。
（3）&圆阵，这是使用较广的组阵形式，如乌兰韦伯尔测向体制、多卜勒测向体制、相关干涉仪测向体制、空间谱估计超分辨测向体制都应用圆形天线阵。
（4）&随机阵等。
在这里介绍有关天线阵的两个常用概念。
①&稠密阵和稀疏阵
在阵列中，若阵元间距小于l/2时，称该阵列为稠密阵；若阵元间距大于等于l/2时，称该阵列为稀疏阵。采用稠密阵还是稀疏阵，这与测向体制有关。
&②&小孔径与大孔径
人们把天线阵的最大尺寸D与工作波长l之比（D/l）叫天线阵的孔径（基础）。对D/l&1&的阵叫小孔径（小基础）天线阵，D/l³3时叫大孔径（大基础）天线阵。天线阵对1＜D/l＜3的阵有时也叫中孔径（中基础）天线阵。其实这种分法并不严密，因为常用的天线阵多数在宽的工作波段内使用，因而在频段高端和低端天线阵孔径是差别很大的。所以在说天线孔径时是指工作频率范围内多数频段或重点频段所属的孔径。
天线阵孔径大小在无线电测向实践中有着重要意义：天线孔径大意味着对电场取样空间加大，所测试的数据差别越大，对测试仪器精度的要求就越低，更重要的是，当有反射场存在使主波电场产生相干畸变时，导致的测向误差几乎随孔径增加而线性减小。以后讨论具体测向体制时将会看到，天线孔径大小常受到所用体制的制约，并且随孔径增加使系统制造难度加大。&&
2.3.2&&测向信号预处理器
测向信号预处理器的功能是把天线阵列各天线输出信号进行一次加工，使其变成含有方向信息并符合取向要求的信号形式。测向信号预处理后常使后面的设备大大简化。常用的预处理器形式有：
（1）&天线模拟旋转器
这是用固定天线阵实现天线旋转的预处理器，如HF&&Adcock测向机中，固定的正交Adcock天线输出电压通过磁耦合线圈（电感角度计）旋转模拟Adcock天线旋转，并输出含方向信息的正弦形（&8&字形）方向图；如在使用圆阵的多卜勒测向体制中，通过对旋转开关圆周上的天线顺次接通，模拟天线在圆周上移动，把天线间的相位变化转化为含有方向信息的多卜勒频移调制等。
（2）&比例变换器
这是watson-watt测向方法使用Adcock天线阵时需要插入的预处理器，其作用是把多个Adcock天线的输出分组合成，输出两个与到达方向成正弦和余弦规律变化的电压。
（3）&旋转波束形成网络
定向天线本身可视为波束形成器，因而对旋转定向天线的测向体制就不再要求插入预处理器。但是，类似使用固定圆阵的乌兰韦伯尔测向体制，就需要使用旋转波束形成网络，即通过对多个天线输出进行补偿延时并相加形成尖锐的波束，然后通过开关矩阵（常用梳状电容开关）转接天线而实现波束旋转。这种旋转波束形成网络也惯称乌兰韦伯尔角度计。有时采用定向天线波束按辐射方向排列成圆阵，这时所用的预处理器实际上简化为旋转开关器。
（4）&相位合成网络
对雷达信号进行测向的多模圆阵测向体制中使用的巴特（Butter）矩阵就是这种典型形式。巴特矩阵是N&N口无源相位网络，圆周上的N个天线感应电压输入，在N个输出口上就有与来波方向对应的输出。
2.3.3&&测向接收机
在第五章已对测向接收的类型与要求进行了专门讨论，这里需补充说明的是，接收机的类型要求是与具体的测向体制联系在一起的；测向接收机的水平在很大程度上制约着测向技术的发展，特别是幅相平衡的多波道接收机是现代研制高分辨率测向和瞬时信号测向的基础设备；随着计算机和信号处理技术的发展，数字式多波道接收机把天线感应的信号不经预处理器直接变频放大并数字化，就可通过后面的取向算法实现多种测向方法。
2.3.4&&测向/控制器
这部分的主要功能是对整个系统进行调整并完成取向。测向/控制器可归纳为三类，即以手工操作为主体的测向/控制器，以模拟硬件和CRT为主体的视觉测向/控制器，基于计算机并以数字信号处理与算法为主体的测向/控制器。这三种形式体现了无线电测向技术的发展历程。
（1）&以手工操作为主体的测向/控制器
这是通过控制天线旋转或者通过预处理器模拟天线旋转，利用输出信号强弱（大音点或小音点）完成取向。其主要特点是设备简单，并靠人工的选择性获得较强的抗噪声、抗干扰的能力。
（2）&以模拟硬件和示波管为主体的视觉测向/控制器
这是历史上称为自动测向机的主要标志。这是以示波管上模拟显示的图形为基础，对系统进行调整，并由人对显示图形进行分析、识别和取向。其主要特点是为取向提供了一个动态全景显示，有利提高取向的可靠性。
（3）&基于计算机，以数字信号处理和算法为主体的测向/控制器。
这在目前是真正意义上的自动测向的算法。它按照指令或预设程序对接收机、预处理器甚至天线进行控制和调整，对含有方向信息的信号进行数字化和处理，通过算法求解出电波到达方向，包括误差的自动校正。
2.4&&无线电测向设备（系统）的基本技术指标
根据无线电测向设备（系统）的应用目的和测向业务实践经验，基本技术要求有：
（1）&测向体制和天线孔径
测向设备（系统）所用体制和天线孔径，既体现了体制特点，也在很大程度上决定了设备的水平，在很大程度上影响着使用效能。同样重要的也影响着制造成本。所以研制者和使用者都关注所用的测向体制和约定的天线孔径。
（2）&工作效率范围
是指各项技术性能都符合要求的最大工作频段。由于测向准确度和测向灵敏度两性能指标对频率更敏感，并且容易检验，因而常把满足这两项指标要求的工作频段叫工作频率范围。
工作频率范围是根据测向任务具体确定的，由于它常受到测向天线（阵）的工作频率范围的限制，多数在工作频段的两端性能下降，当要求更宽的工作频率范围时，常需分段设计天线阵。
（3）&天线极化形式：天线极化形式须根据测向对象的极化形式确定。明确天线极化形式既有利用于测向性能的发挥，也有利于减小极化误差。
（4）&测向准确度
测向读值惯称示向度，示向度与到达波真实角度之差叫测向误差。测向误差的数值既与工作频率有关，也与到达波的方向有关，因而须用不同频率、不同方向来波测得的测向误差的统计值来表述测向准确度，这实际上是衡量示向度可信度的技术指标。
测向准确度分系统准确度和使用准确度。系统准确度用系统误差（仪器误差）来表述，它是由设计制造固有缺陷造成的，其误差是可重复的或者按一定规律变化的。实用准确度是反映的实际测向的误差状况，除系统误差和电波传播误差外，还有波前失真、同道干扰、信号调制以及极化不纯等误差。与使用效能有关的这些方面将通过抗扰度指标来表述，因而这里所讲的测向准确度专指系统误差。
（5）&测向灵敏度
测向灵敏度是衡量系统作用距离大小或对较弱电场测向是否可靠的重要指标，用示向度离散或偏差符合规定要求时所需的最小场强来表述。
在实际测向中，获取的测向信息总会受到银河系噪声、大气噪声、系统自身的热噪声等扰动，当信噪比降低到某个门限时，示向度由离散或偏差变化到不可信甚至无使用意义。不同的测向体制，由于其采用的天线孔径、阵列形式和测向的具体算法以及设计水平不同，抑制这种高斯型噪声影响的能力相差很大&，即测向灵敏度指标差别很大。
测向灵敏度除与体制和设计水平有关以外，与测试场所背景噪声、接收带宽和积分时间有密切关系，所以该指标需在规定带宽和测向时间的条件下在标准场地上进行检验。
（6）测向响应时间
这是衡量测向设备反应速度的指标，出于不同的用途，对这项指标有三种不同层次上的表述：
A、&测向信息最小获取时间
是指计算出示向度所需的最小取样时间。这在对短促通信信号或跳频通信信号测向时具有意义，可实施先捕获后处理的测向方案。
B、&最小测向时间，是指最小取样时间与最小计算时间之和。
C、测向时间，是指从接收测向指令起至给出一个可靠的测向结果所须最小时间，显然它包含着系统调整时间、对电场取样时间和示向度计算时间。为得到示向度，常需多次测向过程以求其稳定值。
（6）&测向抗扰度
无线电测向的依据是建立在理想的电波传播的场模型上，即为无失真的谐波场，在测试区域内幅度相等，其等相位线是平行直线，并符合时延关系。这在实际测向中几乎是不存在的，或者因传播中形成的多径波相干使电场畸变，或者因信号固有调制使谐波场受到扰乱，或者因有同波道干扰信号使电场扰乱等，这些因素都会导致测向误差，但不同的测向方法和体制出现误差的大小和情况是不同的。因而，抗扰度指标表述了测向设备（系统）防御干扰的能力。
基于干扰因素，抗扰度可分为以下几种情况：
A、&相干干扰抗扰度（波前失真抗扰度）
无线电波在传播路程上遇到反射体或二次辐射体，特别测向天线附近的反射体或二次辐射体，都产生相干的反射波，这个反射波场与直射波场相干，造成直射波的原有等相位而和等幅度线失真，进而导致测向误差。该误差数值和符号与对反射波相对直射波的方位、相位，以及发射频率变化特别敏感，故须用均方根误差来表征。所幸的是可通过选择测向体制和天线孔径来减小相干干扰的影响。
B、&调制干扰抗扰度
一般讲，调制对分时取样的测向体制都会带来不利影响，产生测向误差。对使用单通道接收机的幅度测向体制，方向性图易受幅度调制影响，使用单通道接收机的多卜勒测向体制易受频率调制的影响。调制影响可通过天线阵的设计（如形成锐波束）、积分和增加参考通道补偿等方法减小。
对于采用双波道和多波道接收机的测向方法和体制，调制影响一般很小。
C、&同波道干扰抗扰度
在测向通带内如出现第二个非相干的信号，也要造成测向误差，误差值与干扰信号的相对强度和方位有关。可以通过选择测向方法和体制拟制或减小同波道干扰的影响，经典的watson-watt测向体制和现代空间谱估计测向算法都允许两个或多个同波道干扰存在，只要强度悬殊不太大，可以分开测向；如果幅度测向中旋转波束很尖锐，同波干扰的影响也会大大减小，而所谓改进型Adcock/watson-watt幅度测向法抗同波道干扰的能力就很差。
D、极化抗扰度
大部分测向设备（系统）都是按接收某特定的极化方式设计的（绝大多数为接收垂直极化波），但由于发射不良，特别是经过传播途中的介质（如电离层反射）或地形地物的影响，使电波极化变得复杂，一般变成线极化或椭圆极化波。如果这时不能抑制对不需要的极化分量的接收，一般都会导致测向误差，这种误差惯称极化误差。
在同样极化分量的情况下，测向体制不同，极化误差也不一，除测向体制选择外，一般采用只对一种极化接收的天线，并在设计制造中采取抑制寄生接收的措施。
（7）&动态范围
这是用系统截点、1dB压缩点或无失真动态范围表述的指标。其使用意义在于：在有背景干扰大量存在的条件下，如系统（特别是使用有源天线或宽放的系统）动态范围不大，干扰信号会通过交调和互调在测向信道中产生所谓失真干扰，如果失真干扰电平超过或明显超过高斯噪声电平，那就意味着实用测向灵敏度比系统测向灵敏度降低或明显降低。更甚者可能因一些信道被干扰阻塞而无法测向。
三、典型测向系统简介与性能比较
3.1&基于幅度测量的Adcock/Watson-watt测向系统
3.1.1&基本原理：
（1）&Adcock天线：两个间开放置的垂直天线元，将其中一个反向180&后合成输出（差接），在间距d＜λ/2时有&8&字形方向图。这种差接二元阵，是英国人Adcock为克服环天线水平极化误差发明的天线形式，叫Adcock天线，用这种差接天线对构成的测向天线阵，通称Adcock天线阵。常用的是正交放置的两个Adcock天线（4元）阵，右图中天线N与S差接、e与w差接，对θ方向到达电波，若电场为E，天线有效高为h，则有UNS=UN－US=Ehej.πd&cosθ/λ－Ehe－jπdsinθ/λ&=j2Ehsin（πdcosθ/λ）
Uew=Ue－Uw=j2Ehsin（πdsinθ/λ）
显然，只有d/λ＜＜1时，两个差电压近似为：
UNS&j&（2Ehπd&/λ）cosθ=jkcosθ
Uew&jksinθ
式中K=2Ehπd/2
如果分别测量出UNS和Uew，就可求出方向θ：
Uew/UNS=jksinθ/jkcosθ=tgθ
θ=tg－1Uew/UNS
这里说明两点：
l&所解θ具有180&的模糊，实际系统中需另设中央天线实现定单向；
l&对4杆Adcock阵，须保证d＜0.4λmin，否则产生方向图失真造成的误差（惯称间隔误差）。多数系统中用8元阵代替4元阵，允许d&λmin。
（2）&watson-watt取向方法
用2部同样的接收机（幅相一致的双波道接收机）分别将UNS和Uew变频放大，其输出分别接到示波道垂直和水平偏转极上，可瞬时显示出电波方向θ，这种方法是watson和watt同时发明的，惯称watson-watt方法。
显然，Adcock/Watson-watt体制的含义就是使用Adcock天线阵和watson-watt方法测向的一种典型幅度测量测向系统，虽然测向性能很差，但测向速度最快。
（3）&改进型Adcock/Watson-watt体制
使用电子角度计（射频预处理器），用一部接收机取代双波道接收机的自动测向方法，惯称&改进型&，电原理图如下：&&&&&&&
从图上看UNS&sinΩ，Uew&cosΩ,中心天线电压V0放大并移相90&后，相加：&
Uz=UNSsinΩewcosΩ0sinwt
=KcosθsinΩsinwt+&KsinθcosΩsinwt+&U0sinwt
=U0[1+(K/U0)sin(Ωθ)]
这就等效心脏形图以角频Ω进行顺时针旋转，其相位移θ就是来波方向，就很容易通过与sinΩ比相测量出来。图中Bp是中心频率f=Ωπ的窄带滤波器，其带宽一般取几赫兹，以提高测向灵敏度。
3．1．2&主要特点
（1）&Adcock/Watson-watt系统历史上称自动视角测向机，通过示波管直接比较UNS和Uew，并以辐射线方式显示电波方向。这种体制造价昂贵，但最大优点是测向速度很快，理论上对几十微移的信号就可测向，在有同波干扰的情况下，有较好的分辨能力，可期同时测向。
（2）&改进型省略了昂贵的双波道接收机，并由于采用窄带滤波，灵敏度也有改善，但其损失了测向速度（最小时间为几秒）和抗同道干扰的能力；
（3）&原型和改进型都是典型的幅度测向体制，由于其孔径很小，不仅本机测向准确度低，在抗多径干扰能力方面也是最差的体制。
3．2&基于相位测量的多卜勒测向系统
3．2．1&基本原理：
对频率为ω0平面波，其相位因子为ej[w0t-(2πS&/λ)]，其中S是离开幅射源的距离。若一个全向天线沿半径R的圆周以角速度Ω=2πF均匀运动，以圆心为参考点时天线输出电压U(t)为：
U(t)=Acos[w0t-2πS/λ+2πR/λcosrcos(Ω-θ)]
式中&θ&为电波相对正北的到达方位角，&r&为电波到达仰角。
输出电压U（t）的瞬时相位为：
φ（t）=w0t-2πS/λ+2πR/λcosrcos(Ω-θ)
对θ取导时：
dφ（t）/dθ=2πR/λcosrsin(Ω-θ)
说明天线沿圆周均匀旋转时，其相位的变化率是按正弦规律变化的：在Ω-θ=0或180&时，变化率为0，在Ω-θ=90时最大，且在Ω-θ=0-180&区间符号为正，在Ω-θ=270&时也最大，且在Ω-θ=180-0&区间符号为负。
瞬时相位对时间取导，可求出瞬时角频率ω0和频率f（t）=ω0/2π。
W(t)=&dφ（t）/&dt=w0-(2πRΩ/λ)cosrsin(Ω-θ)
f(t)=f0(t)-(RΩλ)&cosrsin(Ω-θ)=&f0(t)-&△fmaxcosrsin(Ω-θ)
这就是说，沿圆周运动的天线输出电压的频率f（t）在顺着电波方向运动时，频率变低，在迎着电波方向运动时频率变高，在垂直电波方向运动时，频率不变，这就是所说的多卜勒效应。载有多卜勒频率调制的信号&通过鉴频器并求出与基波sinΩt的相位差，就是来波方向。
3．2．2&补偿型多卜勒测向系统
上面介绍的多卜勒测向原理和模型，实现起来存在两大问题，一是难以实现沿圆周高速运动，二是对信号固有调频和接收机中频群延时特别敏感，故实际的多卜勒系统是采用均匀圆阵的补偿型测向系统，其原理图如下：&&&&&&&&
l&采用均匀圆阵依次切换，模拟天线的机械运动。天线元必须为全向天线，两相邻天线间距必须小于三分之一波长，这时两相邻天线间最大的相位差△φ不大于120&（留60&的相位裕度），天线转换时就产生多卜勒频移（△f=△φ/△t/2π）；
l&参考接收机的补偿作用。多卜勒测向体制在1965年之前就出现了，直到1985年前，没得到广泛应用，原因是受通信信号固有调频影响严重，调谐不准也产生误差。R/S公司首先引入参考补偿信道，从图上标识可定性看出其作用，这不仅在很大程度上抵消了固有调频分量（与两接收机中频滤波器一致性有关），最后的低中频变为f1－f2＋△fD，这样就容易设计BP1，使中心频率为f1－f2，带宽能保证多卜勒频移频率△fD最大值通过即可。
3．2．3&补偿型多卜勒测向系统技术特点
（1）&是一种典型的通过相位徨测量（比较）实现测向的体制，具有中等测向灵敏度和测向准确度；
（2）&具有大信号捕获能力，也就是说当通道同时有两个信号存在时，较小的信号（强度低6dB以上）不明显影响对大信号测向准确度，这点要比Adcock/Watson-watt体制好许多；
（3）&对天线阵的限制是相邻阵元间距不能大于λ/3，但允许增多天线数目的方法使天线阵达到中孔径或大孔径，比如R/S公司前几年大量销售的PA055，20-200MHz为16元天线阵，直径为2.5m，天线孔径d/λ=0.166-1.66，200-1000MHz为32元天线阵，直径为1m，天线孔径d/λ=0.66-3.33，这就使在抗多径干扰方面比Adcock/Watson-watt方法有突出优势。
3.3&基于复数电压测量的相关干涉仪测向系统
3.3.1&基本原理
在远离辐射某一观察面上，设置一个由几个天线构成的天线阵列，尽管各天线可能有一些差别，并对电场有一定的扰动，但只要是稳定不变的，那么对一个确定频率，确定方位到达的电波，各天线元间输出一个确定的相对复电压数组，它们在
复数平面上，就有一个确定的图案，如图示。如果在给定的
频率上对θ1θ2&&&θm&&&&θM-1(θm=360m/M、m=0.1&&&M-1)
方位上的电波事先测量并存储M个复数组作标准库，那么在同样
频率上对未知方向电波按同样程序实时测得一个复数数组，并用
这处复数数组与对应不同方向的标准数组进行比较，就会从标准库中找到一个最相近的数组（对应θn）和次相近的数组（对应θn+1）。如果M值足够大，说明待测电波的到达方向在θn与θn+1之间，通过内插运算，就可求得未知电波的到达方向θ。这就是相关干涉仪测向的基本思路。从这些描述，可以归结系统设计和测向的过程是：
l&建立一个天线阵列（一般为均匀圆阵）；
l&通过复数电压测量技术，事先对不同频率、众多方向的电波建立标准数据库；&
l&对未知方向电波测向时，首先按照建立标准数据库的程序实时测得一个复数数组；
l&通过相关（比较）运算，求得电波的到达方向。
这里需强调两个问题：
（1）&为什么必须使用复数电压
l&只有用复数电压才能反映各天线输出的实际。对一个天线阵列和一个理想的平面波场，各天线输出电压应该是幅度相同，只有相位上的差别。可实际上，阵列中的各天线不可能完全一致，并存在互耦，加上天线的二次辐射对电波场也产生扰动，故各天线的输出值既有相位差别，也有幅度差别，只有用复数电压才能全面反映实际情况下的复杂的关系；
l&当天线间隔接近或大于半波长时，只有复数电压才是唯一确定，比如某天线输出幅度和相位相对参考天线分别为0.9和210&，复数表示为U&=acosφ+jasinφ=0.9cos210&+j0.9sin210&=-0.779-j0.5,这在复数平面上对应唯一确定的矢量，这种唯一性不受孔径大小限制，即允许天线阵为大孔径。若只用相位来表示，由于相位测量范围限制在&180&，这时只能测出-150&。原本是相位滞后210&,却变成相位超前150&，至少存在210&与-150&的模糊，这就限制了天线孔径不能大，天线元最大间隔不能超过λmin/2；
l&相关干涉仪测向方法与以前所说的相位干涉仪方法是完全不同的概念，相关干涉仪在原理上就突破了原相位干涉仪的两大限制，一是允许天}