AirMagnet频谱分析仪评测

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AirMagnet频谱分析仪评测


　　艾尔麦公司(AirMagnet)的无线局域网安全和管理产品在市场中占有相当重要的位置，通过不断扩大的业务量，它一直是这个领域内公司的领头羊之一。AirMagnet Spectrum Analyzer--频谱分析仪(ASA)，是AirMagnet的最新产品，这是一款相当令人期待的产品，因为它加入了RF(Radio Frequency，无线电频率)的分析能力，这一起是以前AirMagnet产品的一个小小的缺陷。

　　RF分析是相当重要的，这是因为那些数据包级别的产品(如AirMagnet的Enterprise、Laptop 和Handheld Analyzer)都是依赖于要能够接收到和解码WLAN的信号，但有时在一个无线局域网中故障是由RF干扰源所引起的，而这些干扰源并不会发出有效的 802.11a/b/g信号，微波炉、无绳电话和蓝牙设备是最常见的RF干扰源，但决不仅仅只有这些。


　　艾尔麦无线频谱分析仪ASA介绍

　　ASA核心的部件是一块CardBus卡(图1，AirMagnet称之为Spectrum PC卡)，它包含了一套微型的频谱分析仪的基本硬件内容，可覆盖802.11a/b/g 的2.4GHz和5GHz频率范围，还可覆盖4.94 - 4.99 GHz的频段。

　　艾尔麦Airmagnet无线频谱分析仪测试卡

　　

　　图1:Spectrum PC卡

　　Spectrum PC卡的内部细节

　　Radio(无线部分)-无线收发器检测RF频谱，并传输数据给频谱分析引擎(Spectrum Analysis Engine)和SAgE。

　　SAgE-频谱分析引擎完成一个RF频谱的快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform ，FFT)，并提供低级别数据的供应，这些低级别数据与RF频谱的状态有关。在某一个瞬间，对比在频谱方面的频率信息，低级数据包括功率方面的一些基本信息和RF频谱中有关单脉冲的一些信息。SAgE也执行频谱的板载统计分析和RF脉冲的统计分析。

　　MCU-一个可编程的微控制器单元(MicroController Unit ，MCU)，它运行有专用的软件，提供对数据流的低级别分析，这个分析引擎包括:

　　* 测量引擎(Measurement Engine)-收集SAgE数据并把它们标准化格式化成有意义的表现形式。

　　* 分类引擎(ClassificaTIon Engine)-识别特定类型的干扰信号(蓝牙设备、微波炉、无绳电话和无线耳机、小型雷达等等)。

　　Spectrum PC卡在工程设计方面考虑得很全面，给人的印象很好，特别考虑到ASA的最有威胁的竞争对手-Berkeley Varitronics Systems (BVS)的Bumblebee，它需要一个PocketPC大小雪橇状的部件来安装其RF电路，而ASA在这方面就想得较周全，全部部件都整合到了一起。ASA的详细规格(图2)也是很令人印象深刻的，特别是它的噪声级别仅仅只有124dBm并且偏差幅度范围只有+/- 2.5dBm。

　　

　　图2:ASA详细技术规格

　　Spectrum PC卡可在任意一台运行有Windows XP SP1或SP2的笔记本或平板电脑上使用，只要它有Type II CardBus插槽即可。不过这块卡可不能作为一块802.11a/b/g的WLAN网卡来使用，故既不可把它用来连接无线网络，也不能在此基础上运行 AirMagnet的其他软件产品，注意，如果你运行ASA的笔记本或平板电脑上还内置有Wi-Fi无线网卡的话，显而易见，要把这块无线网卡关闭掉。

　　Spectrum PC卡有一个MMCX接口用来外接扩展天线(如同使用以前的老版本的ORiNOCO的产品和现在Buffalo Technology的一些WLAN网卡一样)，AirMagnet也提供了一个简单的2dBi偶极天线，不过连接线缆不是很长，有一个夹子方便夹在笔记本的显示屏上。

　　功能特点

　　ASA很顺利地就在我Windows XP SP2的笔记本上安装好了，不过可没有什么“向导”之类的来指导你完成最初的设置，但这并花不了你多少的时间，马上就可以开始使用了。安装结束后第一次启动它的程序界面时，会出现一个初始化的过程，然后显示一个“Channel Summary”(频道摘要)页面，在这显示出任一一个ASA正在监视的频段中被检测到的RF活动(图3)。


　　图3:频道摘要

　　在“Monitored Bands setTIngs”(被监控的频段设定)页面中可自己定制要监控的频率范围(图4)，在这儿可以选择软件已定义好的一些频带区，要不还可自己建立两 “User Defined”(用户定义)的频带区，要注意的是用户自定义频带区的选项中没有约束用户只可输入有效范围的数值，如果你输入了一些“不合法”的数值在这里的话，是不会有警告信息出现的，并且你设置的这些频率值不会起作用。

　　


　　图4:被监控的频带区

　　点击左边栏中的第二个按钮-Spectrum按钮，就可看到一个频谱分析的显示窗口，它默认的是实时FFT(Real TIme FFT)显示，监视频率范围从2.4到2.5GHz(802.11b/g)，并且全部开启了Max、Max Hold和Average追踪。图5在频道6上的空闲存取点的一个快照，当然，它正在发送信号。我比较喜欢把不重叠的频道1、6和11标识出来的这种方法，不过如果你更喜欢原来的样式，可以关闭这个选项，在屏幕右边栏的最下边。

　　

　　图5:默认的频谱分析视图

　　在该频谱分析仪中你可从十二种不同的图表中作出选择，这些图表由每秒钟内完成数的以千计FFT的各种不同的切片和取舍 (slicing and dicing)来产生的(一个FFT过程实际上是一个数学计算，它在一定的时间间隔内对波形进行采样完成模拟数据到数字数据的转换，并且它还把这些采样数据转换成构成波形的离散频率的幅度的视图)，在下个章节会更详细地来讲述这方面的内容。

　　ASA的第三是显示在每个图表屏幕底部的干扰信号，第四个功能是设备探测器(Device Finder)，ASA考虑到那些非802.11设备的广播是在802.11设备使用的同一个频率波段，则这些广播信号就成了干扰信号，它可通过分析所捕获到的频谱的不同特征来自动识别干扰信号而无需用户的干预，并可把识别到的干扰信号记录到干扰显示中。ASA可识别蓝牙设备、微波炉、无绳电话及其基座、无线耳机、无线视频扩展器及其他的连续信号源设备。

　　设备探测器主要是两部分，信号强度和历史显示，我们可使用其来追踪某个干扰源的物理位置。

　　


　　图6:设备探测器

　　图6是从ASA的用户指南中的图片中“借”过来的，因为在我的使用环境下RF设备的干扰几乎没有，并且设备探测器只可用来找到那些活动的干扰。笔者曾与AirMagnet联系过为什么这个设备探测器不能被用来追踪那些基于802.11的源设备，我们大家都知道这些设备都可能成为干扰源。给我的答复是说ASA不应在功能上与AirMagnet的其他产品发生重叠。不过我认为，由于这只是ASA的1.0版本的产品，Airmagnet可能会听取用户的反馈信息，并解除在产品功能方面的限制。

　　使用中的体会

　　正如我前面所说的一样，用户可从ASA的十二个不同的图表中来选择，这十二个图表中有四个是Real TIme FFT、 FFT Duty Cycle、 Swept Spectrogram 和Power vs. Time，这四个从根本上看来的不同视图;还有一个是Power vs. Frequency，它是一个组成Real Time FFT的“tweakable”;另外的七个用来做高级RF分析的“"Air Quality”图表。

　　从我个人来讲，使用得最多的两个图表是Real Time FFT和Swept Spectrogram(图7)，在图7中显示的那些有规则、稳定的无线信号是通过连续不断地在单独一个无线客户端和AP之间运行IxChariot的脚本负载来产生的，在无线客户端与AP之间同时有直接的上传来下载活动。

　　



　　图7:使用得较多的两个图表(只有频道6有干扰)

　　Real Time FFT和Power vs. Frequency图表在ASA实行基本的频谱分析的两个组成部分，它们之间主要的不同之处在于:

　　*

　　Real Time FFT有固定的156 KHz的分解带宽(RBW)，而Power vs. Frequency的RBW可从最小9.77 KHz到最大1.25 MHz之间来被设定。

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AirMagnet频谱分析仪评测，欣赏学习！！！远握！