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    本書全面介紹了頻譜管理和頻譜監(jiān)測的基本理論知識和工程實踐知識，詳細闡述頻譜管理的機構(gòu)、法規(guī)，管理的內(nèi)容、過程和方法，頻譜監(jiān)測測向定位的基本原理、系統(tǒng)設(shè)備組成分類，以及頻譜監(jiān)測和頻譜檢測的主要參數(shù)的測試原理、方法步驟和要求。

《通信與導(dǎo)航系列規(guī)劃教材》總序
　　互聯(lián)網(wǎng)和全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)被稱為是二十世紀人類的兩個最偉大發(fā)明，這兩大發(fā)明的交互作用與應(yīng)用構(gòu)成了這套叢書出版的時代背景。近年來，移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、機器人不斷豐富著這個時代背景，呈現(xiàn)出繽紛多彩的人類數(shù)字化生活。例如，基于位置的服務(wù)集成衛(wèi)星定位、通信、地理信息、慣性導(dǎo)航、信息服務(wù)等技術(shù)，把恰當(dāng)?shù)男畔⒃谇‘?dāng)?shù)臅r刻、以恰當(dāng)?shù)牧６龋ㄐ畔⒃敿毘潭龋┖颓‘?dāng)?shù)拿襟w形態(tài)（文字、圖形、語音、視頻等）、送到恰當(dāng)?shù)牡攸c、送給恰當(dāng)?shù)娜恕＿@樣一來通信和導(dǎo)航就成為通用技術(shù)基礎(chǔ)，更加凸顯了這套叢書出版的意義。
　　由空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院組織編寫的14部專業(yè)教材，涉及導(dǎo)航、密碼學(xué)、通信、天線與電波傳播、頻譜管理、通信工程設(shè)計、數(shù)據(jù)鏈、增強現(xiàn)實原理與應(yīng)用等，有些教材在教學(xué)中已經(jīng)廣泛采用，歷經(jīng)數(shù)次修訂完善，更趨成熟；還有一些教材匯集了學(xué)院近年來的科研成果，有較強的針對性，內(nèi)容新穎。這套叢書既適合各類專業(yè)技術(shù)人員進行專題學(xué)習(xí)，也可作為高校教材或參考用書。希望叢書的出版，有助于國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展，為信息技術(shù)人才培養(yǎng)做出貢獻。
　　　
　　中國工程院院士：李德毅
第2版前言
　　自本書第一版出版以來，電磁頻譜（無線電）管理與監(jiān)測發(fā)展迅猛，新制定或更新了不少管理方面的法規(guī)制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備也發(fā)展很快，不斷推陳出新，用頻系統(tǒng)和設(shè)備更是飛速發(fā)展。用頻需求增長迅速，供需矛盾更加尖銳，干擾影響日益嚴重。為了更好地滿足廣大讀者的需求，我們在第一版的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的教學(xué)科研實際，參考頻譜管理與技術(shù)方面的最新資料，對書中主要內(nèi)容進行了全面的更新和修訂。
　　本書第2版共12章，主體可分為頻譜管理和頻譜監(jiān)測兩大部分，其中第1~5章為頻譜管理部分，第6~12章為頻譜監(jiān)測部分。具體如下：第1章介紹電磁頻譜、電磁空間、電磁環(huán)境、電磁管理等基本概念，以及國內(nèi)外電磁管理的發(fā)展情況。第2章介紹各波段電磁波的傳播特性和場強計算；第3章介紹國際電信聯(lián)盟、國家無線電管理機構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)及主要職責(zé)，以及有關(guān)頻譜管理的國際、國內(nèi)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；第4章介紹無線電頻率的劃分、規(guī)劃、分配、指配與衛(wèi)星軌道資源管理；第5章介紹無線電臺站的設(shè)置、使用與資料，以及無線電設(shè)備的型號核準(zhǔn)等；第6章介紹頻譜監(jiān)測常用參數(shù)的概念和計算方法；第7章介紹噪聲以及各種無線電干擾產(chǎn)生與消除的基本原理；第8章介紹無線電監(jiān)測的基本內(nèi)容、系統(tǒng)設(shè)備組成分類，以及干擾分級、干擾查處原則程序與干擾分析判斷方法；第9章介紹無線電測向系統(tǒng)的組成分類，以及各種測向技術(shù)體制與無線電定位原理；第10章介紹頻譜監(jiān)測中所涉及的主要參數(shù)的測量原理、方法和設(shè)備要求；第11章介紹頻譜檢測中所涉及的主要參數(shù)的測量方法和步驟；第12章簡要介紹各種調(diào)制信號及其頻譜特性，方便于頻譜監(jiān)測時對信號的分析識別。另外，附錄A為頻譜管理的常用術(shù)語與定義；附錄B為國際保護頻率，包括遇險和安全通信頻率、（衛(wèi)星）標(biāo)準(zhǔn)頻率和時間信號業(yè)務(wù)頻段。
　　本書可作為頻譜管理、無線電監(jiān)測、電子對抗、通信工程、頻譜工程等相關(guān)專業(yè)或方向的高年級本科生和研究生教材，也可作為從事與頻譜管理與監(jiān)測有關(guān)的管理人員和工程技術(shù)人員的參考書或案頭常備手冊。
　　本書由翁木云主編，其中第1、3、4、9、11章、習(xí)題、附錄A由翁木云修訂，第2、5、12章、附錄B由呂慶晉修訂，第6、7章由謝紹斌修訂，第8、10章由劉正鋒修訂。全書由翁木云統(tǒng)稿。
　　本書在編寫和修訂過程中得到了空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院和空軍電磁頻譜管理中心的領(lǐng)導(dǎo)和同事們的支持和幫助，特別是得到了黃國策、郭建新兩位教授的熱情幫助和指導(dǎo)，沈國勤、李昊成、臧帆、王鋒、黃清艷、狄閔珉、劉蕓江等同志提供了寶貴的資料和修改意見，書中還引用了其他作者的一些研究內(nèi)容和研究成果，在此表示衷心的感謝。
　　頻譜管理與監(jiān)測發(fā)展非常迅速，由于編著者水平有限，書中難免有不妥之處，懇請各位讀者和同行批評指正。
　　
　　編著者
　　2016年10月
第1版前言
　　隨著社會信息化進程的加快，各種通信、廣播、電視、雷達、導(dǎo)航、遙測遙控、射電天文等無線電業(yè)務(wù)的需求迅速增長，電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，電磁頻譜供需矛盾日益尖銳。電磁頻譜資源與水、土地、礦藏等資源一樣，是人類共享的有限自然資源，也是關(guān)系國民經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。合理、有效、經(jīng)濟地使用電磁頻譜資源，保障各種用頻業(yè)務(wù)的正常開展，維護空中電波秩序，直接關(guān)系到國家的政治、經(jīng)濟、軍事和文化發(fā)展。因此，為了適應(yīng)國家和軍隊對電磁頻譜管理（也稱無線電管理）實踐的需要，強化電磁頻譜意識，普及電磁頻譜知識，提高電磁頻譜管理與監(jiān)測水平，我們編著了這本書。
　　本書強調(diào)系統(tǒng)性、理論性和工程應(yīng)用的實踐性，全面介紹了頻譜管理和頻譜監(jiān)測的基本理論知識和工程實踐知識，詳細描述了頻譜管理的內(nèi)容、過程、方法和手段，以及頻譜監(jiān)測、檢測、測量所涉及的主要參數(shù)的測試原理、方法和要求。
　　本書共13章，分為頻譜管理和頻譜監(jiān)測兩部分。其中頻譜管理部分共5章（第1～5章），包括電磁頻譜管理的基本概念，各波段電磁波的傳播特性及場強計算，國際、國家及軍隊電磁頻譜管理機構(gòu)，無線電頻率的劃分、規(guī)劃、分配、指配與衛(wèi)星軌道管理，以及用頻臺站設(shè)備管理。頻譜監(jiān)測部分共8章（第6～13章），包括頻譜監(jiān)測常用參數(shù)的概念及計算，噪聲與各種無線電干擾，無線電監(jiān)測的基本概念，無線電測向系統(tǒng)的組成及各種測向技術(shù)體制，無線電定位原理和衛(wèi)星定位，頻譜監(jiān)測中所涉及的主要參數(shù)的測量方法和要求，無線電設(shè)備（特別是發(fā)射機）的參數(shù)檢測方法和過程，以及各種調(diào)制信號及其頻譜特性。
　　本書可作為電磁頻譜管理、無線電監(jiān)測、頻譜工程、通信偵查、電子對抗、通信工程及相關(guān)專業(yè)或方向的高年級本科生和研究生（包括工程碩士）的教材，也可作為從事與電磁頻譜管理與監(jiān)測有關(guān)的工程技術(shù)人員和管理人員的參考書或案頭常備的查詢手冊。
　　本書由翁木云主持編寫，其中第1、2、6、8、9、11章、習(xí)題、附錄A由翁木云編寫，第3、4章、附錄B、附錄C由張其星編寫，第5、10章由謝紹斌編寫，第7章由劉蕓江編寫，第12章由劉正鋒編寫，第13章由計同鐘編寫。全書由翁木云統(tǒng)稿。
　　本書由國家無線電監(jiān)測中心李明高工擔(dān)任主審，他在百忙之中審閱了本書的主要內(nèi)容和提綱，并提出了一些中肯的意見和建議，特此致謝。
　　本書的出版得到了空軍工程大學(xué)電訊工程學(xué)院許多同志的支持和幫助，特別是得到了黃國策、達新宇兩位教授的熱情幫助和指導(dǎo)，呂慶晉提供了許多寶貴資料，書中還引用了其他作者的一些內(nèi)容和研究成果，在此表示衷心的感謝。
　　頻譜管理與監(jiān)測發(fā)展非常迅速，由于編著者水平有限，書中難免有錯誤和失之偏頗之處，敬請各位讀者批評指正。

    翁木云：博士，空軍工程大學(xué)副教授、碩士生導(dǎo)師。近五年來參加科研項目8項，其中國防預(yù)研項目3項，國家863和973項目各1項。出版著作5部；在核心刊物發(fā)表學(xué)術(shù)論文12篇，其中SCI 收錄1篇，EI、ISTP檢索3篇。

第1章 緒論 1
1．1 電磁頻譜及其特性 1
1．1．1 電磁頻譜 1
1．1．2 電磁頻譜劃分 2
1．1．3 電磁頻譜特性 3
1．2 電磁空間與電磁環(huán)境 5
1．2．1 電磁空間 5
1．2．2 電磁環(huán)境 6
1．3 電磁頻譜管理基本概念 9
1．3．1 電磁頻譜管理的定義和特點 9
1．3．2 電磁頻譜管理的主要內(nèi)容 10
1．3．3 電磁頻譜管理的地位和作用 11
1．4 電磁頻譜管理發(fā)展歷史 12
1．4．1 國外電磁頻譜管理及其發(fā)展 12
1．4．2 我國電磁頻譜管理發(fā)展歷史 15
第2章 電波傳播 18
2．1 地球大氣層和電離層 18
2．1．1 大氣層 18
2．1．2 電離層 19
2．2 電波傳播方式 24
2．2．1 地波（地表面波）傳播 24
2．2．2 天波傳播 25
2．2．3 視距傳播 26
2．2．4 散射傳播 26
2．2．5 波導(dǎo)電波傳播 26
2．2．6 各波段電波傳播特性及代表性業(yè)務(wù)表 27
2．3 自由空間傳播 29
2．3．1 自由空間傳播時的場強及接收功率 29
2．3．2 自由空間傳播損耗 30
2．4 地波傳播及場強計算 30
2．4．1 地球表面的特性 31
2．4．2 地波沿平面地面?zhèn)鞑�時場強的計算 32
2．4．3 地波沿球形地面?zhèn)鞑�時場強的計算 33
2．4．4 地下和水下傳播 36
2．5 天波傳播及場強計算 39
2．5．1 電波在電離層中的傳播 39
2．5．2 短波天波傳播 42
2．5．3 中、長波天波場強計算 47
2．5．4 短波天波場強計算 48
2．6 視距傳播及計算 49
2．6．1 視線距離 49
2．6．2 地形地貌對微波傳播的影響 51
2．6．3 低空大氣層對微波傳播的影響 54
2．7 對流層散射的傳播損耗計算 58
2．8 常用傳播模型 59
2．8．1 傳播模型的選擇 60
2．8．2 奧村-哈塔（Okumura-Hata）模型 60
第3章 電磁頻譜管理機構(gòu)及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn) 62
3．1 國際電信聯(lián)盟 62
3．1．1 國際電信聯(lián)盟成立發(fā)展 62
3．1．2 國際電信聯(lián)盟組織結(jié)構(gòu) 63
3．1．3 國際電聯(lián)的宗旨與職能 64
3．1．4 國際頻率登記 65
3．2 國家無線電管理機構(gòu) 66
3．2．1 組織結(jié)構(gòu) 66
3．2．2 主要職責(zé) 67
3．3 國際法規(guī)及建議 69
3．3．1 《無線電規(guī)則》 69
3．3．2 ITU-R建議 70
3．4 國家法規(guī)制度 71
3．4．1 《中華人民共和國無線電管理條例》 72
3．4．2 《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》 72
3．4．3 《中華人民共和國無線電管制規(guī)定》 73
3．4．4 《業(yè)余無線電臺管理辦法》 74
3．5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 79
第4章 頻率管理 82
4．1 頻率劃分 82
4．1．1 無線電業(yè)務(wù) 83
4．1．2 國際頻率劃分 86
4．1．3 我國頻率劃分 88
4．2 頻率規(guī)劃 91
4．2．1 頻率規(guī)劃的原則 91
4．2．2 頻率規(guī)劃的程序 92
4．2．3 頻率規(guī)劃的分類 93
4．2．4 頻率規(guī)劃的內(nèi)容 94
4．3 頻率分配 97
4．4 頻率指配 100
4．4．1 頻率指配方法 100
4．4．2 頻率指配工作程序 104
4．4．3 頻率指配的權(quán)限和要求 104
4．5 衛(wèi)星軌道/頻率資源管理 105
4．5．1 衛(wèi)星軌道/頻率資源管理的內(nèi)容 105
4．5．2 國際電聯(lián)的衛(wèi)星網(wǎng)路運行規(guī)定 107
4．5．3 我國設(shè)置衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)空間電臺管理規(guī)定 108
4．5．4 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)空間電臺執(zhí)照 111
第5章 無線電臺站設(shè)備管理 113
5．1 臺站設(shè)置管理 113
5．1．1 臺站設(shè)置審批權(quán)限 113
5．1．2 臺站設(shè)置管理程序 114
5．1．3 電臺執(zhí)照 115
5．1．4 電磁兼容分析 116
5．2 臺站使用管理 118
5．2．1 使用管理的主要內(nèi)容 118
5．2．2 使用管理方法 119
5．2．3 使用管理要求 120
5．3 臺站資料管理 121
5．3．1 數(shù)據(jù)庫的作用 121
5．3．2 數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容 121
5．3．3 資料管理的方法和要求 122
5．4 無線電設(shè)備管理 123
5．4．1 管理方法 123
5．4．2 型號核準(zhǔn) 124
5．4．3 輻射電磁波的非無線電設(shè)備管理 127
第6章 常用參數(shù)的概念和計算 128
6．1 電磁波屬性 128
6．2 分貝（dB）單位 129
6．3 增益G（或衰減L） 132
6．4 天線增益 132
6．5 天線因子 134
6．6 功率與功率密度 135
6．7 噪聲系數(shù)與靈敏度 136
第7章 噪聲與干擾 139
7．1 無線電干擾的概念 139
7．2 噪聲 139
7．2．1 噪聲的分類與特性 139
7．2．2 人為噪聲 140
7．3 同頻干擾 142
7．4 鄰道干擾 142
7．5 互調(diào)干擾 144
7．5．1 互調(diào)干擾的基本概念及分類 144
7．5．2 發(fā)射機的互調(diào)干擾 145
7．5．3 接收機的互調(diào)干擾 149
7．5．4 無三階互調(diào)的頻道組 150
7．6 阻塞干擾 153
7．7 帶外干擾 155
第8章 無線電監(jiān)測與干擾查處 157
8．1 監(jiān)測的概念、目的和作用 157
8．2 監(jiān)測的基本內(nèi)容 158
8．3 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備 160
8．4 干擾查處 168
8．5 干擾分析判別 170
第9章 無線電測向定位 174
9．1 概述 174
9．1．1 相關(guān)概念 174
9．1．2 無線電測向的主要用途 176
9．1．3 無線電測向技術(shù)起源與發(fā)展 178
9．2 測向設(shè)備的組成與分類 181
9．2．1 測向設(shè)備的組成 181
9．2．2 測向設(shè)備的分類 182
9．2．3 測向機的主要性能指標(biāo) 184
9．3 無線電測向技術(shù)體制 187
9．3．1 比幅測向法 187
9．3．2 沃特森-瓦特（含角度計和交叉環(huán)）測向法 192
9．3．3 烏蘭韋伯測向法 195
9．3．4 干涉儀測向法 197
9．3．5 相關(guān)干涉儀測向法 201
9．3．6 多普勒測向法 203
9．3．7 時差測向法 206
9．3．8 空間譜估計測向法 208
9．4 無線電定位 214
9．4．1 一點定位原理 215
9．4．2 交叉定位原理 216
9．4．3 動態(tài)定位原理 221
9．4．4 到達時間差（TDOA）定位 222
9．4．5 其他無源定位方法簡介 227
第10章 頻譜參數(shù)監(jiān)測 229
10．1 測量原理 229
10．1．1 時域和頻域測量 229
10．1．2 幅度和相位域（矢量）測量 231
10．1．3 FFT分析 231
10．2 頻率測量 234
10．2．1 傳統(tǒng)頻率測量方法 235
10．2．2 基于DSP的頻率測量方法 241
10．2．3 頻率測量的精度 244
10．2．4 用于頻率測量的信號發(fā)生器 246
10．3 場強和功率密度測量 247
10．3．1 電磁場場強 247
10．3．2 場強或功率密度的測量設(shè)備 248
10．3．3 測量的頻率范圍和天線 249
10．3．4 測量場地的選擇 250
10．3．5 測量室和設(shè)備 252
10．3．6 測量方法 254
10．3．7 測量精度 258
10．3．8 測量設(shè)備和天線的校準(zhǔn) 259
10．3．9 測量結(jié)果的評估、處理及文件編制 261
10．4 帶寬測量 262
10．4．1 帶寬定義 263
10．4．2 帶寬測量方法 264
10．4．3 帶寬測量的條件 268
10．4．4 對帶寬測量設(shè)備的要求 270
10．5 調(diào)制測量 271
10．5．1 幅度調(diào)制的遠距離測量 271
10．5．2 角度調(diào)制的遠距離測量 273
10．5．3 數(shù)字調(diào)制的監(jiān)測 275
10．5．4 擴頻信號的測量 275
10．6 頻譜占有度測量 278
10．6．1 頻譜占用度測量目的 278
10．6．2 頻譜占用度測量技術(shù) 278
10．6．3 頻譜占用度監(jiān)測接收機 279
10．6．4 30 MHz以下頻段的測量 279
10．6．5 30 MHz以上頻段的測量 280
10．6．6 頻段占用度的測量 282
10．6．7 占用度數(shù)據(jù)的顯示和分析 283
第11章 頻譜參數(shù)檢測 285
11．1 概述 285
11．1．1 檢測的分類 285
11．1．2 檢測的主要內(nèi)容 285
11．1．3 檢測的一般步驟 286
11．2 檢測要求 287
11．3 檢測的主要頻譜參數(shù) 288
11．4 主要頻譜參數(shù)的檢測方法 290
11．4．1 測量方式 290
11．4．2 發(fā)射頻率范圍 291
11．4．3 發(fā)射頻率容限 291
11．4．4 功率測量 292
11．4．5 發(fā)射帶寬測量 294
11．4．6 鄰道功率測量 294
11．4．7 帶外域發(fā)射功率測量 299
11．4．8 雜散發(fā)射功率測量 299
11．4．9 接收機鄰道抑制測量 301
11．4．10 接收機互調(diào)響應(yīng)抑制 301
11．4．11 接收機雜散響應(yīng)抑制 302
11．4．12 接收機傳導(dǎo)雜散發(fā)射功率 303
11．5 測量中的不確定度分析 303
11．5．1 名詞術(shù)語 303
11．5．2 涉及到的基本理論 304
11．5．3 功率測量中的不確定度分析實例 306
11．5．4 傳導(dǎo)雜散發(fā)射測量的不確定度 308
11．5．5 頻率測量的不確定度 309
第12章 典型調(diào)制信號及其頻譜 310
12．1 模擬調(diào)制 310
12．1．1 幅度調(diào)制（AM） 310
12．1．2 角度調(diào)制FM和PM 312
12．1．3 其他模擬調(diào)制 314
12．2 數(shù)字調(diào)制 315
12．2．1 幅移鍵控（ASK） 317
12．2．2 頻移鍵控（FSK） 317
12．2．3 相移鍵控（PSK） 318
12．2．4 正交幅度調(diào)制（QAM） 319
12．2．5 編碼正交頻分復(fù)用（COFDM） 320
12．2．6 數(shù)字電視 320
12．2．7 數(shù)字音頻廣播（DAB） 321
12．3 擴頻調(diào)制 322
12．3．1 直擴DSSS 322
12．3．2 跳頻FHSS 323
習(xí)題 326
附錄A 頻譜管理的術(shù)語與定義 331
附錄B 保護頻率和頻段 341
參考文獻 343