多任务监测、测向系统

    多任务监测、测向体制的概念

    无线电监测、测向系统按同一设备同时可执行任务的多少可分为单任务系统和多任务系统。

    就单任务系统来说，同一监测、测向设备同时只能执行一项任务；而多任务系统同一设备可同时执行多项任务，即可同时执行多项监测、测向任务。当设备已有任务在执行时，新来的任务仍然可以被接收运行。比如，某用户在某一设备上执行某一频段监测时，其他用户向该设备发出另外一个频段的监测请求时，则设备可以接受该请求并执行。多任务制体系基于时分原理。通常来说，监测设备采样时间比数字信号处理的时间短，一个任务的采样完成后，采样设备将闲置等待数字信号处理。多任务体系则充分利用采样硬件闲置时间去完成其他任务，其数字信号处理部分是多任务并行处理的。正如一个GSM物理信道可以同时支持8个用户，而不降低服务质量一样。多任务监测、测向系统在我国刚出现不久，已在我国成功应用，首套多任务监测、测向系统2005年12月在黑龙江省监测站已投入使用。

    多任务监测、测向体制的优势

    过去十几年中，国内无线电监测、测向技术得到迅速发展，从比幅测向体制已发展到比相体制，但是它们属于单任务体制系统，也就是说它们一次只能执行一项监测、测向任务。多任务系统与单任务系统相比具有以下明显的优势:（1）在监测联网时，对单任务系统来说，假如设备已有任务在执行，其他任务将被拒绝，除非中断现有任务使设备闲置，才能执行新来任务。单任务系统在联网过程中为了保障高级别的重要任务能及时运行，必须按优先级实行中断;而多任务系统没有必要进行中断，即可接纳新任务。（2）由于经费有限，国内出现越来越多的小型监测站，其小型监测站没有测向功能。当多个小型监测站公用一个测向站时，多个小型监测站同时向一个测向站发出测向请求的情况经常发生。单任务体制测向站将无法满足以上要求;而多任务体制测向站则可胜任工作。（3）随着无线电治理综合平台的广泛应用，监测站的设备就不仅限定在本监测站内部使用，其他部门如无线电治理处或执法办公室必要时也会使用监测设备，多任务体制既能够满足其他部门的需要，又不影响监测站本身的正常工作。

    多任务监测、测向系统组成与特点

    多任务系统有它非凡的系统结构，系统是基于计算机网络的。首先，设备端具有内置服务器，担负多任务的处理和设备分配工作，客户端有相应软件实现人机对话和与设备端服务器通信。目前支持多任务的监测、测向产品有TCI和GEW等。TCI和GEW分别向我国提供了设备的底层协议，也就是说，软件操作系统可以完全由国内软件取代。这样，系统信息安全得到了保证，与其他无线电治理系统如频率、台站系统很轻易实现对接，也可以按照RMPT协议提供接口[1]。

    TCI和GEW的特点稍有不同，但其基本原理大致相同，参见图1。

    与单任务监测、测向体制比较，多任务体制中具有多任务智能服务器，由它进行多任务的分配与治理。

    3.1TCI多任务系统

    TCI使用相关干涉仪体制，它的优势是测向时既使用相位差信息，又使用幅度差信息，这是因为它的测向天线单元是方向性的。值得说明的是TCI系统的监测、测向天线是无源的，且具有完善的自动校验体系[2]。系统共有两个信道，每个信道分别含有监测和测向接收机，监测和测向同步进行。监测和测向都支持多任务，任务的数目没有限制。但是当任务的数目达到一定程度时，系统的测量速度会下降。集成商可以附加多个监测接收机，但TCI多任务设备服务器不直接控制这些接收机。

    3.2GEW多任务系统

    对监测来说，GEW系统答应增加多个监测接收机，并由其多任务智能服务器直接控制。这样，可以实现在频域上同时监测较宽的频段。GEW单个监测接收机的带宽为20MHz，假如系统集成20个接收机，它将能同时监测400MHz宽的频段。GEW设置最多同时测向任务为八个，GEW提供两信道和五信道测向系统。系统结构参见图3。

    多任务系统的要求

    在多任务体系中，可能多个用户同时下达多个监测、测向任务，这就首先要求系统能够迅速给出准确稳定的监测、测向结果；其次，因多任务监测站往往架设在较高处，如高山上，系统应具有较强的抗同频干扰能力。

    多任务系统与小型监测站

    多任务监测、测向系统与小型监测系统的有机结合是无线电监测网的发展趋势。目前，各省都纷纷建设小型监测站，争取扩大监测范围，但对监测到的违章频率占用无法实时实现测向定位。在这种情况下请求四周测向站协助测向是必要的，该测向站应该是多任务体制的，这是因为它往往同时接受来自多个小型监测站的多个测向请求。小型监测站和多任务监测、测向站两者的有机结合是无线电监测网的发展方向（见图4）。它能使监测和测向设备投资比例趋于合理，大量节省投资。

    在无线电治理系统中，测向设备价格昂贵，多任务测向系统与小型监测系统的有机组合，可减少测向设备的数量，使监测与测向设备的投资比例趋于合理。

    参考文献

    [1]国家无线电监测中心，《无线电监测传输协议（RMTP）》，2005。

    [2]周鸿顺编译，《频谱监测手册》，2006，人民邮电出版社，pp88-89.