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ITU-R SM.443-4建议书 1 ITU-R SM.443-4建议书 监测站的带宽测量 （ ITU-R 26/1号课题） （ 1966年 -1978年 -1995年 -2005年 -2007年） 范围 本建议书为在监测站确定不同发射类别的占用带宽建议了方法 国际电联无线电通信全会， 考虑到 a) 有必要在监测站测量发射带宽，以促进有效使用无线电频谱； b) 有必要在监测站采用统一、易于使用和可靠的 带宽测量结果，以便于对不同监测站获得的结果进行比较； c) 《无线电规则》（ RR）和 ITU-R SM.328建议书对不同带宽进行了定义，特别是对占用带宽和“ x dB”带宽进行了定义； d) 可用于直接测量占用带宽的设备日益增多，包 括使用数字信号处理和快速傅里叶变换（ FFT）技术的设备； e) ITU-R 2002年版频谱监测手册有关带宽测量的第 4.5章， 建议 1 在监测站测量占用带宽时应采用附件 1规定的直接“ β%方法”； 2 在监测站测量“ x dB”带宽时应采用附件 2规定的“ x dB”方法；及 3 在无法满足精确测量占用带宽的条件时，或在缺乏可进行 β%测量设备的情况下，可采用附件 3所述的程序由“ x dB”带宽估算占用带宽。

2 ITU-R SM.443-4建议书 附件 1 占用带宽的测量方法（ β%方法） 1 引言 《无线电规则》（ RR）第 1.153款及 ITU-R SM.328建议书对占用带宽这一术语的定义如下： “ 占用带宽 ：指这样一种带宽，在它的频率下 限之下或频率上限之上所发射的 平均功率 各等于某一给定发射的总 平均功率 的规定百分数 β/2 除非无线电通信全会对相关 发射等级 另有规定，否则 β/2的值应取为 0.5%” 根据 ITU-R SM.328 建议书第 2 节关于发射机发射的规定，当占用带宽等于ITU-R SM.1138建议书规定的、由《无线电规则》引证归并的相关发射等级的必要带宽时，频谱效率最佳 按照上述定义，可以采用数字扫频分析仪 ，或数字监测接收器来测量占用带宽后者可以将已记录踪迹储存于内存中，以便今后进行图形处理亦可采用使用 FFT技术的分析仪进行上述测量工作 2 带宽测量的一般条件 带宽测量的一般条件如下： － 必须获得发射和接收天线之间带有菲涅耳曲线的视距（ LoS），以确保高度鉴别发射源 － 应采用高方向性和高前后比的定向天线，以最大限度地降低多路径衰落效应的影响。

－ 可使用任何合适的频谱分析仪或数字监测接收器 － 不应出现冲击性干扰（例如，点火源产生的干扰） 3 测量程序 用下列设置调整频谱分析仪或数字监测接收器： － 频率：发射的估算中心频率 － 跨距：发射估算带宽的 1.5至 2倍 － 分辨率 BW（ RBW）：低于跨度的 3% － 视频 BW（ VBW）： RBW的 3倍或更高 － 电平 /衰减：加以调整，使 信噪比 大于 30 dB － 检测器：峰值或样值 － 扫描时间或捕获时间：自动（脉冲发射的该时 间应足够长，以便将屏幕上每一个像素的一个脉冲加以记录） － 跟踪： MaxHold（模拟调制）， ClearWrite（数字调制） ITU-R SM.443-4建议书 3 在大多数数字系统中，占用带宽不随时间 变化而变化，因为通常而言，一个数据流的发射带有一个恒定的符号率在这种情况下，每 一个已记录踪迹的计算带宽瞬时值相对恒定为了使随后的不同测量具有平滑的结果，可以设定更长的扫描时间，这将更加便于识读结果 在模拟系统中，特别是发射音频信号的模拟系统 (F3E, A3E, J3E)，瞬时占用带宽随调制迅速变化。

在这种情况下，监测站只有兴趣监 测某一特定观测时间内（例如，一小时）的最大占用带宽为获得这一结果，必须使用 “MaxHold”功能 记录踪迹之后，对显示频谱进行数学分析，以便按下列方法计算占用带宽： 在整个经调整的跨距中将储存踪迹每条频 率线的频谱功率（或电平）相加，以得出100%的参考功率在第二个计算 中，从所记录的最低频率开始 ，将每一频率线的频谱功率相加，直到其和达到预先确定的总功率的 0.5％为止这时，一个标志已设定之后，从所记录的最高频率开始（显示屏幕的右边缘）进 行同一计算，直到达到总功率的 0.5％，并设定第二个标志占用带宽为两个标志之间的频率差 4 测量条件和准确性 相对准确性取决于： – 信号的频谱形状 当信号朝着使用信道边缘急巨上升和下降时，准确性较高 – 解析带宽 较小的 RBW可以导致更高的准确性，因为带宽计算以所显示踪迹的图像形状为基础，该图像形状总是被测量滤波器拓宽 – 频率跨距 如果频率跨距太宽，计算过程中会包括越来越 多的噪声，导致准确性下降但是，跨距需要足够宽，以便至少包括一些低于 0.5％（或 −26 dB）点的频谱成分 – 噪声和干扰电平 由于在计算过程中已包括了使用信道外的噪声 和干扰，有用信号和干扰之间的较大差可以提高准确性。

因此建议 采用最小相邻信道功率比 (ACPR)或峰值电平和最外频率电平之间的 30 dB最小差，以确保测量误差低于 10％（见图 1和图 2） － 测量试验 由非恒定调制信号导致的数字信号波动可能会 使测量结果不够确定，因此，建议至少进行 400次测量试验，以获得平均占用带宽 应采取谨慎方法，使记录跨距内看不到干 扰信号，因为这一干扰信号可能被视为有用信号的一部分，从而导致较高的测量误差 4 ITU-R SM.443-4建议书 跨距 BW (= 2 x 信道 BW)半信道 BW半信道 BW图 2使用半信道带宽的 ACPR半信道 BW 附件 2 “x dB”带宽的测量方法（ x dB方法） 1 引言 “ x dB”带宽（ ITU-R SM.328 建议书（第 1.14节））被定义为这样一个频段宽度，即，超出其下限和上限的任何离散频谱成分或连续 频谱功率密度至少比预先确定的 0 dB参考电平低“ x dB” 在有具体需要的情况下，如，确定雷达发 射带外域的边界，可以使用任何频谱分析仪或数字监测接收器来测量“ x dB”带宽 跨距至少30 dB图 1峰值电平和最外频率电平之间的差 0443-01 0443-02 ITU-R SM.443-4建议书 5 此外，根据 ITU-R SM.328建议书有关发射机发射的第 2项提出的要求，从最佳频谱效率的角度而言，“ x dB”带宽亦可与 ITU-R SM.1138建议书给定的、由《无线电规则》引证归并的相关发射等级的必要带宽相关连。

2 测量程序 首先需确定 0 dB参考电平通常而言，如果在分析仪上使用窄的 RBW记录频谱，该电平为最高频谱线的电平假设在记录时间内， 发射功率至少返回到载频一次，该电平则等于总发射功率但是，在数字调制信 号中，不可以做这样的假设尽管 0 dB参考电平依然被设为最高频谱线的电平，但是该电平却不是总发 射功率，由于这一原因，获得模拟和数字发射可比较结果的 x值不同 应对频谱分析仪／数字接收器作下列调整： – 中心频率： f0（发射的载频或估算中心频率） – 跨距：发射估算带宽的 1.5倍 – RBW：低于跨距的 3% – 视频 BW： RBW的 3倍或更高 – 检测器：峰值 – 跟踪： MaxHold 建立踪迹之后，将搜寻峰值电平在设备屏幕上，“ x dB”带宽值的读数为频段的这样一个宽度，即，超出其下限和上限的 任何离散频谱成分至少比预先确定的 0 dB参考电平低“ x dB”如果两个以上频谱线具有这一电平，则采 用最外频率两个标志之间的频率差为“ x dB”带宽 图 3 “ x dB”带宽 0443-03x dB“ x dB”带宽dB 0 参考6 ITU-R SM.443-4建议书 3 测量条件和准确性 “ x dB”方法的准确性取决于： – 信号的频谱形状 当信号朝着使用信道的边缘急巨上升和下降时，准确性较高。

– 解析带宽 较小的 RBW准确性较高，因为所显示的信号形状总是被测量滤波器拓宽 – 频率跨距 如果频率跨距太宽，可用的表示信号和设定标 志的显示线减少更低的分辨率会增加测量的不肯定性 – 噪声和干扰电平 根据已分析的发射，必须有足够的 信噪比 建议最少采用 x + 5 dB，以确保测量误差低于 10％当监测站信号的动态不足时，最佳 方法之一是采用可以走近发射机的移动站进行测量 如果干扰信号与有用信号的带宽相比很窄，同时如果干扰频率不在“ x dB”的一点上，可以容忍显示跨距内的干扰信号，它不会对相互的“ x dB”测量结果造成影响 4 在有干扰影响的条件下测量“ х dB”带宽 有些情况下，可以在出现干扰且其电平超过“ x dB”测量电平值时测量，或至少估算“ x dB”带宽值如图 4所示，当所考虑的发射频谱每一边的“ x dB”带宽边界未被干扰（频谱 1和 2）掩蔽，则测量该具体频谱的带宽，不考虑干扰频谱换言之，在图 4所示的情况下，“ x dB”带宽 Вох等于 Вm，而非 BΣ 如果怀疑频谱 1和 2是否属于干扰频谱，可以通过下列 方法确定产生干扰的发射机：采用两信道相关计，通过与所考虑的发射频谱相对 应的信号与潜在干扰信号之间的相互关连因数较小值加以确定（国际电联频谱监测手册第 4.9.5.1节（ 2002年版））。

即使如图 5所示，一个“ x dB”带宽边界被干扰频谱掩蔽（频谱 3），且如多数情况一样，有用信号的频谱为对称频谱，依然可 以按照频谱宽度的一半来估算带宽值，即，Вох= 2 Вk 显然，在有干扰影响的条件下进行测量比 没有干扰影响进行的测量误差更大但是，在某些情况下获得的估算值非常适合于实际应用 ITU-R SM.443-4建议书 7 0443-053 x dBBk= Box/20443-041 2x dBB∑Bm= Box图 5 用半频谱测量带宽 图 4 在有干扰情况下的带宽测量 8 ITU-R SM.443-4建议书 附件 3 使用“ x dB”方法估算占用带宽 1 引言 在下列情况下，不可以采用 β%方法直接测量占用带宽： – 带内干扰电平高于有用信号的电平； – 没有能够采用 β%方法的合适设备 在这种情况下，可以使用附件 2所述的“ x dB”方法来估算占用带宽 为了通过采用“ x dB”方法获得占用带宽，必须适当选择 0 dB参考电平和 x的值 通常而言，有两种不同方法可用于比较测得带宽与必要或占用带宽之间的情况： – 总是测量 –26 dB带宽并采用变换因数。

– 在每一发射等级不同的具体“ x dB”数值上测量信号 2 通过 –26 dB带宽估算占用带宽 在这一方法中，总是按照附件 2所述的程序在 –26 dB点上测量带宽应采用表 1所示的26 dB带宽 B 26和必要带宽 Bn之间的变换因数估算占用或必要带宽 表 1 发射等级 B26和 Bn之间的关系 A1A, A1B, A2A, A2B B26= 0.9 BnF1B B26= BnF3C B26= BnF7BDX B26= 0.9 Bn3 通过“ x dB”带宽测量估算占用带宽 该方法中，采用附件 2所述的“ x dB”方法测量带宽 0 dB参考电平总是设为最终得到的曲线的峰值电平应按照信号的调制从表 2中提取用于 x的值 ITU-R SM.443-4建议书 9 表 2 发射等级 （见《无线电规则》附录 1） 为估算占用带宽而测量“ x dB”带宽时应使用的“ x dB”值 说明 A1A A1B –3。