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内容简介

　　《电磁频谱管理技术》全面、系统地阐述了电磁频谱工程技术，电磁频谱监测与测向定位中的概念、原理、技术，以及频谱管理分析方法等内容。本书力求充分反映无线电管理过程中应用的新技术。全书共8章，第1章电磁频谱管理技术概述，第2章电波传播，第3章电磁频谱特性，第4章电磁干扰与分析，第5章系统间电磁兼容技术，第6章无线电监测技术，第7章无线电测向定位技术，第8章电磁频谱资源规划。本书可作为高等院校无线电频谱管理、无线电通信工程、通信与信息系统、电子工程、电子对抗等专业的教学和参考用书，还可作为从事无线电频谱管理、无线电监测、无线电测向以及卫星干扰源定位等工作的科技和工程技术人员的参考用书。

目录

第1章电磁频谱管理技术概述

1.1电磁频谱管理基础

1.1.1电磁频谱与卫星轨道资源

1.1.2电磁频谱管理概念与内涵

1.1.3电磁频谱管理的地位作用

1.1.4电磁频谱管理的手段

1.2电磁频谱管理技术类别

1.2.1频谱工程技术

1.2.2无线电监测技术

1.2.3频谱资源配置技术

1.3电磁频谱管理技术发展及趋势

1.3.1频谱工程技术的发展及趋势

1.3.2无线电监测技术的发展及趋势

1.3.3频谱资源配置技术的发展及趋势

第2章电波传播

2.1电波传播基础

2.1.1自由空间电波传播

2.1.2地球大气状况

2.2地面波传播

2.2.1地球表面特性对地面波传播的影响

2.2.2地表面单一传播路径的场强计算

2.2.3地表面混合传播路径的场强计算

2.3天波传播

2.3.1超短波天波传播

2.3.2短波天波传播

2.3.3中波天波传播

2.3.4天波传播影响因素分析

2.4视距传播

2.4.1地面对视距传播的影响

2.4.2对流层大气对视距传播的影响

2.5电波传播模型

2.5.1电波传播模型概述

2.5.2ITU�睷 P.1546模型

2.5.3Okumura�睭ata模型

第3章电磁频谱特性

3.1常见调制信号频谱特性

3.1.1模拟无线电信号频谱特性

3.1.2FM信号特性

3.1.3数字无线电信号频谱特性

3.2特殊无线电信号频谱特性

3.2.1多路复用信号特性

3.2.2直接序列扩频(DS)信号频谱特性

3.2.3跳频(FH)信号频谱特性

3.2.4正交频分复用（OFDM）信号频谱特性

3.2.5超宽带（UBM）信号频谱特性

3.3雷达信号频谱特性

3.3.1雷达的类型及工作频率

3.3.2雷达信号的调制形式

3.3.3典型雷达信号的频谱特性

3.4导航信号频谱特性

3.4.1导航系统的分类及工作频率

3.4.2典型导航系统信号的频谱特性

第4章电磁干扰与分析

4.1电磁干扰

4.2电磁干扰的分类

4.2.1同频干扰

4.2.2邻道干扰

4.2.3互调干扰

4.2.4中频干扰

4.2.5镜像干扰

4.2.6带外干扰

4.2.7阻塞干扰

4.3电磁干扰分析

4.3.1干扰等级标准

4.3.2干扰分析预测流程

4.3.3干扰案例分析

第5章系统间电磁兼容技术

5.1电磁兼容概述

5.1.1电磁兼容的定义

5.1.2电磁兼容标准与分类

5.2电磁兼容设计

5.2.1电磁兼容设计的目的

5.2.2电磁兼容设计的内容

5.2.3屏蔽方法与设计

5.3电磁兼容测试

5.3.1EMC测试的标准

5.3.2EMC测试评价

5.3.3EMC测试步骤

5.3.4EMC测试场地

5.3.5系统间电磁兼容测试

5.4无线电通信系统间电磁兼容

5.4.1系统间电磁兼容内涵分析

5.4.2系统间电磁兼容分析的关键因素

5.4.3系统间电磁兼容分析的主要内容

5.4.4系统间电磁兼容问题与频谱共用技术

5.4.5系统间电磁兼容标准

第6章无线电监测技术

6.1无线电监测的基本概念

6.1.1无线电监测的含义和任务

6.1.2无线电监测的特点

6.1.3监测接收设备组成

6.1.4监测接收设备的主要技术指标

6.2监测接收原理

6.2.1模拟监测接收机工作原理

6.2.2数字监测接收机工作原理

6.2.3典型数字监测接收机方案

6.3监测天线

6.3.1监测天线的作用

6.3.2监测天线类型划分

6.3.3监测天线的主要技术指标

6.4监测信号处理

6.4.1监测信号处理基本流程

6.4.2监测信号的分析识别

6.4.3信号的数字解调

6.4.4监测信号的显示

6.5无线电监测网络与传输协议

6.5.1建设监测网的目的和意义

6.5.2无线电监测网络

6.5.3监测网络传输协议

第7章无线电测向定位技术

7.1无线电测向定位基础

7.1.1无线电测向定位相关概念

7.1.2测向设备的组成与分类

7.1.3无线电测向的主要用途

7.1.4测向设备的主要性能指标

7.2测向天线

7.2.1环天线

7.2.2间隔双环天线

7.2.3屏蔽环天线

7.2.4复合环天线

7.2.5艾德考克天线

7.2.6角度计天线

7.2.7锐方向天线

7.3振幅法测向

7.3.1最小信号法测向

7.3.2最大信号法测向

7.3.3比幅法测向

7.4相位法测向

7.4.1相位法测向概述

7.4.2各类相位干涉仪测向设备原理

7.4.3多普勒法测向

7.4.4时差法测向

7.5空间谱估计测向

7.5.1空间谱估计的系统组成

7.5.2天线阵列模型

7.5.3信号源个数估计的盖氏半径算法

7.5.4DOA估计的MUSIC算法

7.5.5基于信号循环平稳特性的DOA估计

7.5.6基于空间谱估计的测向系统

7.6交会定位原理

7.6.1双站交会定位

7.6.2三站交会定位

7.6.3多站交会定位

7.6.4单站定位

7.6.5卫星干扰源定位

第8章电磁频谱资源规划

8.1电磁频谱资源规划概述

8.1.1电磁频谱资源规划的原则

8.1.2电磁频谱资源规划的内容及流程

8.2电磁频谱资源规划技术

8.2.1电磁频谱需求预测分析

8.2.2电波传播模型选择

8.2.3干扰分析与电磁兼容运算

8.2.4频谱规划管理仿真

8.3电磁频谱参数审核

参考文献

前言/序言

　　在进入信息时代的今天，信息技术的迅猛发展以及电子技术的广泛应用深刻地改变着人类社会的方方面面。从传统的无线电报、短波通信到近代的宽带接入、无线局域网、移动通信，再到目前的泛在网络、4G移动通信，这些新技术、新业务的应用都已融入社会、经济、军事、生活当中。各类业务对频谱资源的需求越来越多，电磁环境日益恶化，使得频谱资源管理的难度越来越大，频谱资源紧张问题也越来越严重。这些现实情况使频谱资源管理的地位和作用越来越突出。如何科学有效地管好有限的频谱资源，维护好空中电磁波的工作秩序？如何科学合理地开发有限的频谱资源，以满足各行各业对无线电频谱资源急剧增长的需求，已成为当前乃至未来频谱管理中最核心的、具有深远影响的关键问题。而要科学地进行频谱管理、更高效地使用频谱资源并促使各用频系统间协调兼容，就必须深入探讨、研究、掌握电磁频谱管理涉及的各项技术，这已成为当前频谱管理工作人员和研究人员的重要工作。然而到目前为止，系统阐述电磁频谱管理技术的书籍尚未出版，为此我们组织撰写了《电磁频谱管理技术》一书，旨在系统地介绍电磁频谱管理过程中涉及的频谱工程、系统间兼容、频谱资源利用、监测测向定位等技术，既可以作为频谱管理工作从业人员的科技参考用书，也可以作为各高校无线电管理相关专业教科书。

　　为了较完整地阐述电磁频谱管理所涵盖的关键核心技术，本书具有以下特点。

　　（1） 全面性。在撰写本书时，编写组对电磁频谱管理技术进行了深入的分析研究，较为科学地界定了电磁频谱管理技术所涵盖的技术领域，并在书中全面反映了电磁频谱管理涉及的各项技术，既涵盖电磁频谱工程技术，又包括具体监测与测向定位技术； 既涉及ITU电波传播模型，又囊括系统间电磁兼容分析、频谱资源规划等知识。使用者不仅能够全面掌握电磁频谱管理技术的整个体系构架，而且能够针对具体要点学有所获。

　　（2） 系统性。本书以电磁频谱管理技术为主线，根据频谱管理的不同应用场合，将电磁频谱管理技术分为频谱工程技术、无线电监测技术以及频谱资源配置技术。对每种技术分别进行了系统的阐述，频谱工程技术按照由基础到应用进行介绍，对监测技术的介绍是以不同的应用过程分别进行阐述，频谱资源配置技术以频谱资源管理的不同层次分别进行介绍。所有技术的介绍都注重各项技术之间的相互联系，使读者不会因为内容的丰富而感觉凌乱。

　　（3） 新颖性。本书除注重系统阐述当前频谱资源管理各相关技术外，还对各相关技术发展的新理论、新算法、新发展进行了描述： 在电波传播模块中突出了ITU推荐的电波传播模型； 频谱特性中对一些新的信号样式的频谱特性进行了介绍； 电磁兼容中突出了系统间电磁兼容研究的最新成果； 监测技术中将频谱监测技术最新发展成果展现其中，增加了空间谱估计测向； 频谱资源配置技术中重点介绍了频谱资源规划技术。所有这些都有利于开阔读者的视野与思维，了解并跟踪频谱管理最新前沿技术进展。

　　（4） 实践性。本书的所有内容注重技术的应用性，各项技术都以实践应用为目的。如频谱工程中突出电波传播模型、常见和典型信号的频谱特征、系统间电磁兼容分析，监测技术将重点放在与频谱管理设备和系统相关的内容上，频谱资源配置技术将重点放在实际频谱管理工作需要的支撑技术上。

　　本书内容包括3个既独立又有联系的模块，分别是频谱工程技术模块、无线电监测技术模块、频谱资源配置技术模块。全书共分8章。第1章电磁频谱管理技术概述，介绍电磁频谱管理的基础知识、电磁频谱管理技术的分类及电磁频谱管理技术的发展历程，以使读者建立电磁频谱技术的概念和电磁频谱管理技术体系架构，为后续的学习打下基础。第2章电波传播，介绍电波传播基础知识，地面波、天波、视距传播模型，并归纳了ITU推荐的常见传播模型，以便读者掌握不同传播模式对信号的影响结果。第3章电磁频谱特性，介绍常见的模拟和数字调制信号的频谱特性、特殊信号的频谱特性，并介绍典型的雷达和导航信号的频谱特性，为识频谱、用频谱奠定良好的基础。第4章电磁干扰与分析，介绍电磁干扰的含义，理清干扰与噪声的关系，对常见的干扰进行分类，阐述电磁干扰分析的流程，并以实例说明电磁干扰分析的过程，为后续的电磁兼容分析做好铺垫。第5章系统间电磁兼容技术，在介绍电磁兼容含义、标准、测试的基础上，把重点放在广为关注的系统间电磁兼容上，以理清系统间电磁兼容的含义、内容、模型、分析流程等，给出了进行系统间电磁兼容分析的通用模型。第6章无线电监测技术，主要介绍监测的基本概念，监测天线、监测接收原理、监测信号处理、监测网络与传输协议等内容。第7章无线电测向定位技术，在介绍测向定位的基础知识后，分别阐述测向天线、测向原理、交会定位原理等内容。第8章电磁频谱资源规划，在给出电磁频谱资源规划原则、内容、流程的基础上，重点对电磁频谱资源规划涉及的技术和参数审核进行分析。

　　本书的技术性较强，既可作为高等院校无线电频谱管理、通信工程、信息工程等专业的教学和参考书，也可作为从事通信与信息系统等工作的科技人员和工程技术人员的技术参考用书，对从事电磁频谱资源规划管理、无线电监测和测向定位研究工作的人员也有一定的指导作用。

　　本书由杨洁、王磊主编，由雷斌、张学平主审，林远富、李仰志、伍洁、李显利、田田、敖伟、王振华、张有鹏、陈磊、陈春明、陈松、田楠、张冬蕾、金俊丽、高鲁程等参与编写工作。在写作的过程中，得到了重庆通信学院、总参电磁频谱管理技术中心、重庆市无线电管理委员会的关心、指导和支持。

　　由于编者水平和经验有限，难免有疏漏之处，恳请广大读者给予批评、指正。

　　编者

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