麒博拓力 WaveEye RTSI 实时频谱分析软件

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RTSI 是麒博拓力 WaveEye 系列实时频谱分析仪的配套软件,内置 16 项功能:100 MHz 实时 FFT、宽跨度扫频、DPX 与瀑布图、时域功率+频谱、邻道功率、相位噪声,以及 4G/5G 信号分析与多天线的测向系统。

同一台实时频谱分析仪,能看出多少东西,取决于软件。麒博拓力 WaveEye 系列搭载的 RTSI 实时频谱分析软件内置 16 项功能,覆盖三个层次:先把信号看得见(实时频谱、宽跨度扫频)、再把它留得住(连续 DPX、分块 DPX、瀑布图)、最后把它分得清(时域功率+频谱、邻道功率、相位噪声、蜂窝信号分析、信号测向)。本文按这三个层次把 16 项功能过一遍,并给出按场景选功能的对照表。

一、先看全景:一个菜单,16 个入口

软件启动后先进入功能选择菜单,16 项测量功能各占一个按钮,另有三个系统维护按钮(重置 ADC 主时钟、重启、取消)。对现场工程师来说,这个菜单就是全部能力的索引——不需要记命令行,也不需要接外部 PC。

图 1 RTSI 软件功能选择菜单,16 项测量功能一览

二、第一层「看得见」:实时频谱与宽跨度扫频

2.1、实时频谱分析:100 MHz 一次算完

实时频谱分析在 100 MHz 跨度内一次性完成 FFT,不做扫频。这一点决定了它能看见什么:扫频式分析在一瞬间只观测很窄的一段,快速变化、跳频、脉冲以及持续时间极短的信号,很可能在扫描间隙里被漏掉;而实时分析是把整段 100 MHz 同时算完,信号的每一次闪现都落在同一帧里。

所以它适合的是「要求看得细、又要求不漏」的场合——高分辨率、高精度的详细频谱分析,尤其是那些 elusive(难以捕捉)的短时信号。

图 2 实时频谱分析界面:100 MHz 跨度内一次完成 FFT,短时脉冲不会漏掉

2.2、宽跨度频谱分析:超过 100 MHz 就靠扫

跨度超过 100 MHz 时,软件切换到扫频方式,以 50 MHz 或 100 MHz 为步进逐段推进。它的定位不是精细分析,而是大范围快速普查:先在一段很宽的频率上弄清「哪里有信号」,再回到实时模式做细看。

两者是接力关系,不是替代关系——这也是现场排查最常见的工作流:宽跨度扫一遍找可疑频点,实时模式盯住那个频点看细节。


图 3 宽跨度频谱分析界面:超过 100 MHz 的跨度以 50/100 MHz 步进逐段扫频,用于大范围普查

三、第二层「留得住」:三种余辉与历史显示

实时的难点不在算,而在「记住刚才那一瞬间」。RTSI 用三种方式解决这件事,很多用户会把它们混在一起,其实分工很清楚:

功能怎么显示适合看什么
连续 DPX标配数字荧光结果以持续衰减、不断刷新的方式叠加显示,信号出现越频繁,荧光越亮间歇性信号:偶尔跳一下、但一直在跳的那种
分块 DPX标配按「信号块」逐块显示荧光结果,块长度用户可设4G/5G/Wi-Fi 类 TDD 信号;射频 AI 模型训练;图像与 IQ 数据同步捕获
频谱图(瀑布图)标配底部是当前频谱曲线,上方以彩色编码线条堆叠历史曲线快速变化信号的完整历史,一眼看出「什么时候出现过」

一句话区分:DPX 回答「这个信号出现过多少次」,瀑布图回答「它什么时候出现的」。前者靠荧光亮度累积概率,后者靠时间轴堆叠历史。分块 DPX 则是把「块」作为单位——块长度可设,就意味着可以把一段 TDD 帧结构切成对齐的若干块,逐块比对,这也是它为什么特别适合 4G/5G 和 AI 训练数据采集。

图 4 连续 DPX:荧光持续衰减刷新,间歇性信号被累积显影

图 5 分块 DPX:块长度可设,适合 TDD 信号与 IQ/图像同步捕获

图 6 频谱图(瀑布图):底部当前频谱,上方彩色编码的历史轨迹

四、第三层「分得清」:时域功率与频谱同步联合显示

前三项功能解决的是「有没有」,这一项解决的是「在哪一段、长什么样」。它把 10–40 ms 的整段信号按时域功率画出来,用户在曲线上点哪一段,下面就给出那一段对应的频谱——时间与频率两个维度在同一屏上对齐,专门用来找 TDD 制式的上行干扰。

这一项功能我们单独写过一篇操作详解,包含参数设置理由、实测案例和常见问题,这里不重复展开:《麒博拓力 WaveEye「时域功率+频谱」功能详解:帧幅同步的时域与频域联合分析》(发布后请在此处插入内链)。

图 7 时域功率+频谱同步联合显示:上部为 10–40 ms 时域功率,下部为所选片段的频谱

五、发射机体检:邻道功率与相位噪声

5.1、邻道功率

软件做宽跨度频谱分析,把多个相邻信道的功率分别积分、显示,算出信道之间的功率差,并估算占用带宽。这项不只是「看看」,它是 3GPP 标准测试要求的一部分——用来确认在工作的基站发射机没有向相邻信道泄漏过量的带外信号。也就是说,它给的是可对照标准的结论,不是主观判断。

5.2、相位噪声测试

测量信号源的相位噪声曲线。用途很具体:表征信号发生器、振荡器等单音信号源的纯度。研发调试本振、验收信号源、排查「为什么我的底噪下不去」,都要先看这条曲线。

图 8 邻道功率:多信道功率积分、功率差计算与占用带宽估算

图 9 相位噪声测试:单音信号源的相位噪声曲线

六、蜂窝信号分析:4G-LTE / 5G-NR / NB-IoT / GSM-EDGE

这四项都属于选配,逻辑一致:不只测功率,还解信号。

4G-LTE 分析会对载波内嵌的全部控制信号(PSS、SSS、RS、PBCH)做详细分析——这些信号可能来自同一基站的各个扇区,也可能来自所有相邻基站,所以一次测量就能看清周边小区的分布。CRC 校验通过时,软件解出 MIB 数据。

这里有个容易被忽略、但很实用的判断依据:MIB 的可解性(即 CRC 能不能过)是观测点处最好的覆盖指标。功率高不等于覆盖好,能把广播信息完整解出来,才说明这个点的信号质量真的够用。这比看电平值更接近用户实际体验。

图 10 4G-LTE 分析:PSS/SSS/RS/PBCH 解析与 MIB 解码结果


图 11 4G-LTE 分析(续):邻区列表与小区级测量结果一览

5G-NR 分析同理,对象换成附近所有基站、所有扇区发来的 SSB 各波束;NB-IoT 与 4G-LTE 原理相同,只是针对 NB-IoT 信号;GSM/EDGE 则是对一个时隙内全部 8 个突发逐个分析。

图 12 5G-NR 分析:各基站、各扇区 SSB 波束解析


图 13 5G-NR 分析(续):SSB 各波束的星座图


图 14 NB-IoT 分析:窄带物联网信号解析

图 15 GSM/EDGE 分析:一个时隙内全部 8 个突发逐突发解析

七、覆盖勘查与测向:多道扫频路测、4G-LTE 盲扫、多天线的测向系统

多道扫频路测对用户选定的多个 4G 或 5G 信道「同时」做详细分析,本质上就是路测扫描仪(drive test scanner)——用于勘察一个区域内多路信号的下行覆盖质量,边走边测,不用逐频点手动切换。

4G-LTE 盲扫解决的是「不知道有哪些小区」的情况:在所选频率范围内搜索所有可能存在的 4G-LTE 信号,把该区域正在工作的 4G 信号全部找出来。适合新场景第一次进场,或者干扰排查时先摸清周边有谁。

多天线的测向系统回答「信号从哪个方向来」。这是查干扰最关键的一步——知道有干扰、知道是什么干扰,但不知道干扰源在哪,等于没解决。多天线的测向系统给出的就是干扰源的方向。

图 16 多道扫频路测:多个 4G/5G 信道同时分析,路测扫描用法

图 17 4G-LTE 盲扫:在选定频段内搜出全部在工作的 4G 小区

图 18 信号测向:给出关注信号的来向

八、无人值守:多通道频谱自动记录

前面各项都要人在现场看屏幕,这一项不用。它对用户预设的多个非连续信道自主执行频谱分析——只靠设备内置 DSP,不接外部 PC。一旦测得的频谱功率超过预设触发电平,就自动把该频段的频谱数据记录下来;事后可回传上传到 PC,如果有网络连接,也可以实时发到云服务器。

典型用法有两种:一台设备固定安装在现场,长期守着几个关键频点,做信号侵入检测;或者装在无人机上,沿敏感边界或其他敏感区域飞行巡查。前者替代人工值守,后者解决「人进不去、车开不进」的区域。

图 19 多通道频谱自动记录:预设频率、触发门限与自动存证

九、按场景选功能

你要做的事用哪一项
快速判断某频点有没有信号、信号长什么样实时频谱分析(≤100 MHz 跨度)
在很宽的频率范围里先摸一遍底宽跨度频谱分析
抓偶尔跳一下的间歇信号连续 DPX
看清 TDD 帧结构里每一块的样子,或做 AI 训练数据采集分块 DPX(+ IQ 同步捕获)
回看信号出现的历史轨迹频谱图(瀑布图)
找 4G/5G 上行干扰落在哪个时隙时域功率与频谱同步联合显示
验收基站发射机是否超标邻道功率
评估信号源纯度相位噪声测试
测某区域 4G/5G 下行覆盖质量4G-LTE/5G-NR/NB-IoT 分析
边开车边测多路信号覆盖多道扫频路测
不知道周边有哪些小区4G-LTE 盲扫
知道有干扰,要找干扰源方向信号测向
无人值守、越限自动存证多通道频谱自动记录

十、常见问题

1、实时频谱分析和扫频频谱分析有什么区别?

实时分析在 100 MHz 跨度内一次算完,不扫频,所以短时、跳频、脉冲信号都不会漏;扫频分析是逐段推进,跨度可以很大,但每一瞬间只看到一小段。跨度超过 100 MHz 时软件自动改用扫频方式,两者是接力关系。

2、连续 DPX 和分块 DPX 怎么选?

看你要不要「按块对齐」。连续 DPX 是持续刷新累积,适合找间歇信号的出现规律;分块 DPX 的块长度可设,能把 TDD 信号按帧结构切块逐块比对,还能同步抓取图像与 IQ 数据,适合 4G/5G/Wi-Fi 分析和射频 AI 模型训练。

3、瀑布图和 DPX 有什么区别?

DPX 累积的是「出现概率」,用荧光亮度表示某个频点出现过多少次;瀑布图累积的是「时间顺序」,用彩色线条从下往上堆叠历史。前者帮你判断信号是否规律,后者帮你判断信号何时出现。

4、4G/5G 分析里 MIB 解不出来,说明什么?

说明该点的信号质量还不足以稳定承载广播信息。MIB 的可解性(CRC 校验是否通过)是观测点处最直接的覆盖指标——比单看电平值更接近真实使用体验。解不出时,可以结合邻区列表判断是覆盖不足还是干扰压制。

5、这些功能是标配还是选配?

实时频谱、宽跨度扫频、连续与分块 DPX、瀑布图、时域功率与频谱、邻道功率、相位噪声、多通道频谱自动记录、4G-LTE、5G-NR、NB-IoT、GSM/EDGE 分析以及多道扫频路测、4G-LTE 盲扫属于标配;多天线的测向系统需要对应的天线阵支持。具体配置以所选型号为准,可联系我们确认。

6、软件必须接电脑才能用吗?

不需要。多通道频谱自动记录就是靠设备内置 DSP 独立完成的,不接外部 PC;现场固定安装或无人机搭载场景都是按这个方式工作。

 

 

 

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