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1、江西省无线电监测站,了解电磁环境发展态势 把握复杂电磁环境下主动权,江西省无线电监测站 邓荣春 站长、高工 2015年3月,江西省无线电监测站,目录,一、电磁频谱基本概念 二、无线电技术的广泛应用 三、日益复杂的电磁环境 四、复杂电磁环境的危害和对策 五、信息战,江西省无线电监测站,什么是电磁波？ 变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围又产生变化的电场，如此循环反复，便使交变的电磁场由近及远地辐射传播开去，就像水池中的水波纹一样表现出波的特性，这就是电磁波。,一、电磁频谱基本概念,江西省无线电监测站,电磁波是怎样诞生的 ？ 1887年，德国科学家赫兹用实验的方法证实了电磁波的存在。,江西
2、省无线电监测站,无线电电磁波传播,传播方向, S, E, H,O,江西省无线电监测站,频率,每秒钟电、磁场交换的周数称为频率。表示符号为f，单位为：Hz、KHz、MHz、GHz。 各种电波传播是靠不同的频率而区分的。,江西省无线电监测站,电磁波的极化,垂直极化 垂直地面传播 水平极化 水平地面传播, E, E,江西省无线电监测站,调制,把要传送的的信息搬移到高频率上的过程。 幅度调制 AM 频率调制 FM 调制频偏 f 模拟通信 A 数字通信 D,江西省无线电监测站,幅度调制 AM,江西省无线电监测站,频率调制 FM,江西省无线电监测站,发射带宽 B,不同的发射信息，占用宽度不一,f1,f0,
3、f2,Bf2-f1,江西省无线电监测站,无线电应用的框图组成,发射设备,通信,天线,信息,无线电波,控制,探测,江西省无线电监测站,天线,全向天线360度全方向发射和接收 定向天线向指定的方向发射和接收 水平、垂直极化天线两种极化方式电平相差约30dB 天线增益 G 单位：dB,江西省无线电监测站,无线电频谱是有限的自然资源，目前国际电联（ITU）规划的无线电频谱的上限为3000GHz。 中华人民共和国物权法和中华人民共和国无线电管理条例明确规定：“无线电频谱资源属于国家所有”。,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,一、电磁频谱管理的相关概念,江西省无线电监测站,电磁频
4、谱的特性,一、电磁频谱管理的相关概念,（一）电磁频谱,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,频率的划分,江西省无线电监测站,频率的划分,江西省无线电监测站,频率的划分,江西省无线电监测站,频率的划分,江西省无线电监测站,频率的划分,江西省无线电监测站,二、无线电技术的广泛应用,种类：单一的无线电通信 如今的遥控、遥测、探测、定位、导航、雷达、卫星. 行业：单一的通信行业 如今的国防、航空、航天、天文气象、运输、体育比赛、安保及 人们日常生活中。,江西省无线电监测站,全国电台总数 据统计，到2014年底，我国移动通信用 户已突破12.9亿户，除军队系统外， 全国共核发各类无线电台（站）执照33
5、4万个。其中，公众移动通信基站189.64万个，广播台站2.16万个，30MHz以下台站6099个，甚高频和特高频台站92.79万个，集群基站6139个，固定无线接入台站9093个，微波接力站3.01万个，卫星地球站5710个，业余无线电台7.25万个。,江西省无线电监测站,全省电台总数 截至2014年底，我省拥有各类无线电台站总数3400万台部。其中，公众移动电话3350万部，无线市话（小灵通）30万部，广播电视台317座，短波超短波电台2.3万余部，蜂窝无线电通信基站8.2万个，PHS基站6576个，卫星地球站155座，微波站373座，业余电台498个。,江西省无线电监测站,二、无线电技术
6、的广泛应用,设备：传统电台到如今各类无线电发射设备,人们的生活已离不开它. 技术：模拟到数字;调幅、调频、调相等；频分多址FDMA 、时分多址TDMA、码分多址CDMA；跳频、扩频等 频谱使用：中短、短波、超短波、微波及更高频率段,中波,短波,超短波,微波,KHz,MHz,MHz,f,GHz,江西省无线电监测站,调频广播,航空导航,87,108,137,无线数传,223,235,数字集群,350,370,对讲机,403,423.5,800MHzCDMA,900MHzGSM,WLAN,2400,2483.5,MMDS,2535,2599,TD-SCDMA 1880-1900/ 2010-2025
7、,CDMA2000 1920-1935/ 2110-2125,W-CDMA 1940-1955/ 2130-2145,常用业务频段,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,南昌地区实测800-1000MHz电磁频谱,江西省无线电监测站,南昌地区800-1000MHz频段占用情况,江西省无线电监测站,一、电磁频谱管理的相关概念,（一）电磁频谱,江西省无线电监测站,二、无线电技术的广泛应用,频谱资源已成为国家重要的战略资源！ 一位美国著名军事专家曾说过：在现代信息化战争中，谁掌握了战场空中频谱控制权，谁就取得了这场战争的胜利权。,江西省无线电监测站,三、日益复杂的电磁环境,各行各业对频谱依赖性增加
8、,优质频段拥挤,频率资源越来越稀缺,频谱资源存储困难; 无线电技术应用越来越广泛,电磁环境越来越复杂,干扰形式呈多样化态势; 各类无线电频率使用安全要求越来越高,重点保护地区和部门范围越来越大; 无线电干扰造成的风险越来越大,查找干扰时间要求紧迫; 频谱储存困难。 频谱资源多头管理。 部门、行业及个人非法占用、违规使用频谱资源，使频谱资源环境恶化。,江西省无线电监测站,无线电应用具有开放性特点,使得各种不法分子任意进入的插播和进行各种违法活动; 无线电管理体制不顺,频谱资源多头管理。部门、行业及个人非法占用，违规使用频谱资源，大量频谱资源利用率过低。,江西省无线电监测站,南昌地区实测450MH
9、z频段电磁频谱,江西省无线电监测站,南昌地区实测88-108MHz调频广播频段电磁频谱,江西省无线电监测站,三、日益复杂的电磁环境,发射设备数量增多，发射功率增大，台站设置密集。,江西省无线电监测站,三、日益复杂的电磁环境,造成电磁环境底噪声提高，电磁环境恶化。,400MHz频段底噪分布图对比,月份,dBv,江西省无线电监测站,三、日益复杂的电磁环境,电磁环境不和谐，电磁兼容困难 无线电技术的应用不断提高，无线电管理工作面临挑战。 无线电监测、监控、对抗越来越难，无线电监测装备落后于无线电技术应用发展。,江西省无线电监测站,电磁兼容,一、电磁频谱管理的相关概念,（二）电磁兼容,江西省无线电监测
10、站,一、电磁频谱管理的相关概念,（二）电磁兼容,江西省无线电监测站,某舰艇，装有60余副天线、6种不同用途雷达、10种无线电通信设备、3种导航设备、2种干扰设备、2种侦听设备和敌我识别器等电子信息装备。上述系统存在不同程度的相互干扰，只能采取分时工作方式。,江西省无线电监测站,四、复杂电磁环境的危害和对策,危害：其现象为电磁干扰及电磁背景底噪提高 分类：人为干扰和自然干扰 外干扰：恶意、敌方施放的电磁干扰。 自干扰：频率资源使用不当，造成同频和邻频干扰；,f0,f2,f1,邻频干扰,江西省无线电监测站,四、复杂电磁环境的危害和对策,发射设备设置过于集中，产生互调干扰； 发射设备技术参数超标产生
11、有害干扰；,f0,2f0,3f0,谐波干扰,江西省无线电监测站,四、复杂电磁环境的危害和对策,工科医设备辐射产生的有害干扰。 结果：通信不畅，遥控、遥测数据产生误差，或不起作用。卫星定位、导航偏差大，不准等。,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,2014年全省主要干扰及不明信号分布统计,考试作弊,不明信号,公众对讲,江西省无线电监测站,年度,2010,2012,2014,273,381,505,全省排查无线电干扰数量情况,江西省无线电监测站,四、复杂电磁环境的危害和对策,对策：频率资源必须由国家集中统一规划和管理。 任何用频单位和用频的装备都必须按规划经批准后使用，避免
12、频率使用上的相互干扰，浪费频谱资源。 各类发射设备的技术参数必须符合国家有关标准，对在用发射设备进行定期检测。避免发射设备互相产生有害干扰。 各类发射设备、台站站址、天线的设置和布局必须通过技术审查和批准，进行电磁兼容分析,避免各系统间产生的互调干扰。 电磁兼容-空中电波和谐相处,江西省无线电监测站,四、复杂电磁环境的危害和对策,加强无线电设备台站管理 进行无线电管制。在特定的区域里、特定的时间内，对非执行特殊任务的发射设备进行管制，即停止发射。 加强无线电管理和电波监测,加快技术设施建设,不断提高监测技术手段。,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,移动监测系统,江西省无线电监测站,固定监
13、测系统,江西省无线电监测站,频谱分析仪,江西省无线电监测站,便携式频谱分析仪,江西省无线电监测站,EB200测向仪,江西省无线电监测站,无线电管制系统,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,四、复杂电磁环境的危害和对策,加强复杂电磁环境条件下的业务训练： 模拟敌方的恶意干扰 模拟系统间的有害干扰,江西省无线电监测站,五、 信息战,信息战,心理战,电子战,物理摧毁,信息安全,欺 骗,保证自己信息安全完整 并破坏对方信息完整,建设信息化军队 打赢信息化战争！,江西省无线电监测站,电子战,艺术和科学的结合,保护自己使用 电磁频谱,破坏敌人使用 电磁频谱,江西
14、省无线电监测站,电子战内涵,电子保护 EP 为防止敌方电子进攻而采取措施 （频谱工程）,电子进攻 EA 阻断敌方各类通信 （无线电干扰）,电子支援 ES 即接收系统， 确定发射源类型、位置等 （无线电监测）,江西省无线电监测站,电子支援 ES,信号搜索,SOI截获、分类,测向和定位,信息分析,技术信息（频率、调制等）,作战信息（意图、高价值信息）,江西省无线电监测站,电子支援特征,信号类型,通信信号,非通信信号,语音信号,数据信号,频率范围,短波HF,微波,超短波 VHF/UHF,通信模式,战术通信,数据链,雷达,导航,敌我识别,江西省无线电监测站,电子进攻 EA：,以非物理破坏的形式对敌方电
15、子设备进行攻击，干扰其正常发射、接收。,江西省无线电监测站,美国、俄罗斯等发达国家军队已经把目光投向了其它频谱资源的开发，加紧发展高端电磁频谱的武器装备。,一、电磁频谱管理的相关概念,（一）电磁频谱,江西省无线电监测站,这种弹引爆后，发出10GW的高能量，能在2秒种内使生物体表水分加热到130C。,高能丝米波弹,一、电磁频谱管理的相关概念,（一）电磁频谱,江西省无线电监测站,通过辐射高频X射线和射线，使所有电子设备如同遭受雷击一般。,高频辐射弹,一、电磁频谱管理的相关概念,（一）电磁频谱,江西省无线电监测站,它不仅是核武器的克星，也是未来天军实施太空战的理想武器。,高能激光弹,一、电磁频谱管理
16、的相关概念,（一）电磁频谱,江西省无线电监测站,电子保护 EP：,阻止敌方对己方电子设备实施有效的电子战进攻和电子战支援而进行的活动。,无源防护,地址选择,屏蔽敌方电子系统辐射,发射控制,定向天线,频率管理,欺骗,有源防护,加密,LPI 调制,AJ通信,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,江西省无线电监测站,无线电名词及述语,1.1. 一般术语 General terms 1.1.1 主管部门administration 负责履行国际电信联盟组织法、国际电信联盟公约和行政规则中所规定的义务的任何政府部门或政府的业务机构。 1.1.2 电信 telecommunication 利用有线、无线电、光或其他电磁系统所进行的符号、信号、文字、图像、声音或其他信息的传输、发射或接收。 1.1.3
