使用NI PXI進(jìn)行頻譜監(jiān)測(cè)和干擾分析

Author(s):
Jim West - Summitek Instruments
Jim Pierson - Summitek Instruments

Industry:
Telecommunications

Products:
LabVIEW, RF, PXI/CompactPCI,

The Challenge:
為改進(jìn)射頻環(huán)境監(jiān)視和干擾管理，提高頻譜分析儀的功能和可擴(kuò)展性。

The Solution:
將NI PXI硬件與OASIS頻譜監(jiān)視包結(jié)合在一起發(fā)布具有高吞吐量和改進(jìn)服務(wù)的多功能頻譜分析儀。

由PXI-566和OASIS組合生成的報(bào)

隨著空間中發(fā)送器數(shù)量的不斷增加，在無(wú)線領(lǐng)域中，干擾也變得越來(lái)越顯著。無(wú)線服務(wù)提供商通常使用頻譜分析儀監(jiān)視通道和頻率、相鄰頻譜，從而對(duì)干擾源進(jìn)行定位。不幸的是，一個(gè)頻譜分析儀只能將干擾信號(hào)顯示給用戶，而用戶必須確定干擾來(lái)源。為了解決干擾問(wèn)題，用戶必須了解射頻環(huán)境，知道周圍有哪些工作中的發(fā)送器，并找出任何新增的或未經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器。

我們認(rèn)為NI PXI-5660 射頻矢量信號(hào)分析儀和NI PXI-5690 射頻預(yù)放大器是與我們的OASIS頻譜監(jiān)視包進(jìn)行配套的理想硬件。PXI外形尺寸讓我們可以將多個(gè)頻譜分析儀發(fā)布在同一個(gè)有限的空間內(nèi)，構(gòu)成單一的工作臺(tái)頻譜分析儀。此外，NI PXI-5660 還提供了更高的數(shù)據(jù)吞吐量和能夠與傳統(tǒng)頻譜分析儀相當(dāng)?shù)囊?guī)格。

OASIS 不需要進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，并對(duì)PXI-5660 的功能進(jìn)行了擴(kuò)展，可以讓用戶對(duì)多個(gè)頻率范圍進(jìn)行同步查看，或是在多個(gè)矢量信號(hào)分析儀的情況下，使用單一用戶界面遠(yuǎn)程控制這些儀器。

系統(tǒng)具有一系列擴(kuò)展工具，可以自動(dòng)測(cè)量射頻環(huán)境特性，并將實(shí)測(cè)環(huán)境與數(shù)據(jù)庫(kù)中已知的發(fā)送器進(jìn)行比較。之后，它通過(guò)對(duì)本地射頻環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視建立數(shù)據(jù)庫(kù)，或是訪問(wèn)經(jīng)過(guò)美國(guó)FCC授權(quán)的發(fā)送器數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶只需簡(jiǎn)單地輸入受到影響的頻率，系統(tǒng)就可以生成可能受到干擾區(qū)域內(nèi)部的可疑發(fā)送器列表。隨后PXI-5660 對(duì)可疑發(fā)送器進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)解決方案減少了在現(xiàn)場(chǎng)所花費(fèi)的時(shí)間，并提供了可以用來(lái)證實(shí)干擾的報(bào)告。

PXI-5660 和OASIS 組合利用存檔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、無(wú)人操作和遠(yuǎn)程操作以及數(shù)據(jù)后處理等方法，提供了支持頻譜管理過(guò)程的數(shù)據(jù)，。它還通過(guò)快速找出經(jīng)過(guò)授權(quán)和未經(jīng)授權(quán)的發(fā)送器，以及利用發(fā)送掩碼和限制對(duì)不兼容的發(fā)送器進(jìn)行跟蹤等方法，確保了與頻譜規(guī)定能夠兼容。這個(gè)解決方案提供了簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的方法，從而可以對(duì)干擾源進(jìn)行定位、找出流氓發(fā)射器并通過(guò)通道占用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)頻譜使用效率進(jìn)行管理，從而提高了服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)可靠性。

完成之后的硬件和軟件解決方案比大多數(shù)獨(dú)立的臺(tái)式頻譜分析儀都更為有效、也更為經(jīng)濟(jì)。商業(yè)系統(tǒng)功能強(qiáng)大，而且無(wú)需軟件開(kāi)發(fā)。用戶可以在一臺(tái)NI PXI-5660 上對(duì)多個(gè)頻段進(jìn)行記錄和瀏覽，快速解決干擾問(wèn)題。系統(tǒng)還能夠以小時(shí)、天甚至周為單位完成無(wú)人數(shù)據(jù)記錄，進(jìn)一步降低在現(xiàn)場(chǎng)所花的時(shí)間。用戶還可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)視測(cè)試位置、通過(guò)以太網(wǎng)連接修改測(cè)試方案，免去了在測(cè)試位置之間來(lái)回的奔波，從而節(jié)省了時(shí)間和金錢。

有了記錄功能，用戶就可以采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行無(wú)人頻譜監(jiān)視、采集，并將頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，去完成其他任務(wù)，而不用花時(shí)間盯著顯示器。通過(guò)記錄數(shù)據(jù)的方法，操作員不僅可以看到感興趣的事件，還可以得到在事件發(fā)生前后的頻譜數(shù)據(jù)。

將OASIS 和NI PXI-5660 結(jié)合在一起使用對(duì)于需要頻譜監(jiān)視解決方案卻不希望花時(shí)間開(kāi)發(fā)自己代碼的客戶而言是最佳的商業(yè)解決方案。用戶使用NI LabVIEW 節(jié)省了時(shí)間和開(kāi)發(fā)成本，還為未來(lái)定制應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)保持了靈活性。

系統(tǒng)還能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集。用戶實(shí)際上可以在任何位置設(shè)置NI PXI-5660，使用以太網(wǎng)TCP/IP 連接進(jìn)行遠(yuǎn)程控制或通過(guò)儀器采集數(shù)據(jù)，從而免去了交通的時(shí)間和成本。用戶使用這個(gè)解決方案可以遠(yuǎn)程控制多達(dá)四臺(tái)NI PXI-5660 儀器，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步顯示。這些儀器可以位于相同的PXI 機(jī)箱內(nèi)，也可一分布于不同的位置。有了這樣的靈活性，用戶就能夠遠(yuǎn)程控制多臺(tái)儀器，并可以在需要的情況下架設(shè)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。