一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统及方法，所述系统包括：天线模块，用于针对预设监测频段，对低频时码监测系统周围环境中的电磁干扰信号进行全向接收；频谱采集模块，用于将天线模块接收到的信号进行放大后，对信号进行采样，经过滤波后获得预设监测频段内各信号功率及频点；数据分析模块，用于输入所述频谱采集模块获取的信号功率，实现干扰信号的功率值统计和干扰信号的研判；支撑模块，用于为所述无线频谱干扰监测系统提供电力供应和机架支撑。本发明专利技术通过设置相对基准值和统计信号变化趋势，能够实现低频段内无线频谱干扰监测。

【技术实现步骤摘要】
一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统及方法
本专利技术属于无线电通信技术及信号测量
，涉及无线频谱干扰监测，特别涉及一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统及方法。
技术介绍
无线频谱监测是无线频谱管理的基础与核心功能，只有建立了准确、详实、及时的无线频谱监测，无线频谱管理才能保证其科学性和有效性。对于低频时码监测系统，设置无线频谱干扰监测的主要目的是通过对低频段内所有信号的信息不丢失、不失真的采集、处理分析和挖掘，从而实现从时域、频域、和能量等各维度对复杂电磁环境进行监测，并具备突发干扰、频谱的态势变化进行预测报警等功能。目前，低频时码监测系统中并未涉及无线频谱监测的相关方法或技术。在其他无线电监测领域，涉及频谱监测的通用方法是对某一频段信号进行扫频，并为每个频点设置门限值，将该信号的频点及功率与已建立的数据库中的信号进行比对，若是已知信号突破门限值，则将此次监测结果进行保存，若是未知信号突破门限值，则发出相应的报警信息。然而，现有的传统方法用于低频时码监测系统存在以下问题：(1)并非针对低频时码监测系统而提出的专用方法，低频时码监测系统除了实现对低频时码授时信号的精密测量外，需要结合当时的电磁环境情况对低频时码授时信号的授时性能及信号质量进行评估，因此需要针对低频时码监测系统的实际监测内容设计相应的无线频谱干扰监测方法；(2)无线频谱监测的一般方法是设置信号功率门限值，若信号突破门限值，则监测系统发出告警提示。由于信号功率或场强与发射机发射功率相关，当接收端处于不同距离时，测量得到的信号功率不同；另外，当监测环境发生变化时，测量得到的信号功率也不同，门限值需要随时进行调整，给信号监测工作带来不便。综上所述，亟需一种新的用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统及方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术通过设置相对基准值和统计信号变化趋势，能够实现低频段内无线频谱干扰监测。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，包括：天线模块，用于针对预设监测频段，对周围环境中的电磁干扰信号进行全向接收；频谱采集模块，用于将天线模块接收到的信号进行放大后，对信号进行采样，经过滤波后获得预设监测频段内各信号功率及频点信息；数据分析模块，用于输入所述频谱采集模块获取的信号功率，实现干扰信号的功率值统计和干扰信号的研判；支撑模块，用于为所述无线频谱干扰监测系统提供电力供应和机架支撑。本专利技术的进一步改进在于，还包括：网络通信模块，用于将干扰信息从外场监测站发送至监测主站；数据库模块，用于存储所述无线频谱干扰监测数据及相应的告警信息。本专利技术的进一步改进在于，所述天线模块采用全向有源天线；所述天线的有效工作频率范围为9kHz至100kHz。本专利技术的进一步改进在于，所述频谱采集模块中，将天线模块接收到的信号进行放大后，对信号进行采样，经过滤波后获得预设监测频段内各信号功率及频点具体步骤包括：通过干扰信号采集设备接收并测量9kHz至100kHz范围内的信号参数，通过滤波、放大后对信号进行检波，对取得的包络信号进行分析，获得预设监测频段内各信号功率及频点。本专利技术的进一步改进在于，所述数据分析模块中，干扰信号的研判的具体步骤包括：针对某一频点，将当前信号功率作为基准值与下一次监测结果进行比对，统计预设时间段的信号功率变化趋势，计算信号功率值的平均值及标准差，若信号在预设时间段内表现为持续的高功率输出，则判定为干扰信号。本专利技术的进一步改进在于，所述数据分析模块中，干扰信号的功率值统计的具体步骤包括：首先判断接收据的有效性，然后对有效数据提取；对有效数据进行粗差剔除、平滑滤波，选取功率值大于等于68.5kHz的频点；记录选取出的频点当前测量结果，包括：干扰信号频点、干扰信号功率、干扰出现时间及持续时间。本专利技术的一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测方法，包括以下步骤：步骤1，将拟接收的信号按照所属频段不同，分为两个频段；通过频谱分析设备对所述两个频段同时进行扫频，设定扫频间隔，获得测量数据；其中，所述测量数据包括信号的频点及信号功率；步骤2，基于步骤1的测量数据，将预设频段内的数据剔除，统计其他频点信号的测量数据，搜索并确定信号功率高于低频时码授时信号的频点；步骤3，继续扫频的同时，分析扫频结果，记录功率大于等于预设值的频点；将前一次信号功率测量结果作为基准值，与当前信号功率进行比对，若当前次测量结果大于基准值，则将当前次测量结果设置为基准值；扫频结果不断迭代，计算预设时间段内信号功率值的平均值及标准差，获得信号功率变化趋势；步骤4，以68.5kHz频点的功率值为基准，若在预设时间段内，某频点信号功率持续保持为高于68.5kHz频点的功率值，则判定为干扰信号；发出告警信息。本专利技术的进一步改进在于，还包括：步骤5，建立干扰监测数据库，将干扰监测数据进行记录并保存；其中，所述干扰监测数据包括：干扰信号的功率、频点、带宽、出现时间及持续时间。本专利技术的进一步改进在于，步骤1中，拟接收的信号为9kHz～100kHz信号，分为大于等于9kHz且小于30kHz、大于等于30kHz且小于等于100kHz两个频段；步骤2中，预设频段为67.5kHz～69.5kHz段；步骤3中，预设值为68.5kHz。本专利技术的进一步改进在于，步骤4中，发出告警信息时的具体步骤包括：对信号进行告警等级划分，执行相应告警操作。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术适用于低频时码监测系统，采用相对基准值的设计实现无线频谱监测，相比于具体某一信号的瞬时值，更关注信号在某一时间段内的变化趋势并统计其信号特性。具体的，本专利技术不具体设定干扰信号的门限值；对具体某一信号，将前一次测量值作为基准与下一次测量值进行比对，基准值不断迭代更新，着重关注信号变化趋势；统计一段时间内的信号变化规律，若信号表现为持续高功率输出，则判定为干扰信号，进行报警(可以通过声光、语音等方法进行报警，并将此次干扰信息进行存储)。本专利技术的方法能够实现对无线频谱干扰信号的持续监测，并具备对干扰源的干扰程度加以评估，以及提供某种程度的策略分析支持能力，同时实现监测信息的长时间存储。本专利技术的方法具有干扰信号定位精准以及测量准确度高的特点；另外，其成本较低易于实现，系统运行可靠性较好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的一种用于低频时码监测系统的无线频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，其特征在于，包括：/n天线模块，用于针对预设监测频段，对低频时码监测系统周围环境中的电磁干扰信号进行全向接收；/n频谱采集模块，用于将天线模块接收到的信号进行放大后，对信号进行采样，经过滤波后获得预设监测频段内各信号功率及频点；/n数据分析模块，用于输入所述频谱采集模块获取的信号功率，实现干扰信号的功率值统计和干扰信号的研判；/n支撑模块，用于为所述无线频谱干扰监测系统提供电力供应和机架支撑。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，其特征在于，包括：
天线模块，用于针对预设监测频段，对低频时码监测系统周围环境中的电磁干扰信号进行全向接收；
频谱采集模块，用于将天线模块接收到的信号进行放大后，对信号进行采样，经过滤波后获得预设监测频段内各信号功率及频点；
数据分析模块，用于输入所述频谱采集模块获取的信号功率，实现干扰信号的功率值统计和干扰信号的研判；
支撑模块，用于为所述无线频谱干扰监测系统提供电力供应和机架支撑。


2.根据权利要求1所述的一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，其特征在于，还包括：
网络通信模块，用于将干扰信息从外场监测站发送至监测主站；
数据库模块，用于存储所述无线频谱干扰监测数据及相应的告警信息。


3.根据权利要求1所述的一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，其特征在于，所述天线模块采用全向有源天线；所述天线的有效工作频率范围为9kHz至100kHz。


4.根据权利要求3所述的一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，其特征在于，所述频谱采集模块中，将天线模块接收到的信号进行放大后，对信号进行采样，经过滤波后，获得预设监测频段内各信号功率及频点具体步骤包括：
通过干扰信号采集设备接收并测量9kHz至100kHz范围内的信号参数，通过滤波、放大后对信号进行检波，对取得的包络信号进行分析，获得预设监测频段内各信号功率及频点。


5.根据权利要求1所述的一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，其特征在于，所述数据分析模块中，干扰信号的研判的具体步骤包括：
针对某一频点，将当前信号功率作为基准值与下一次监测结果进行比对，统计预设时间段的信号功率变化趋势，计算信号功率值的平均值及标准差，若信号在预设时间段内表现为持续的高功率输出，则判定为干扰信号。


6.根据权利要求1所述的一种用于低频时码监测系统的无线频谱干扰监测系统，其特征在于，所述数据分析模块中，干扰信号的功率值统计的具体步骤包括：首先判断接收据的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕，冯平，陈颖鸣，黄璐希，赵凡，许林生，罗欣羽，权佳赟，
申请(专利权)人：封开低频时码授时台，中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：广东;44