具体实施方式
对照附图1,其结构是水平极化测向天线阵1的信号输出端与电旋开关单元2的第一信号输入端对应相接,电旋开关单元2的第一信号输出端与A放大器4对应相接,电旋开关单元2的第二信号输出端与监测测向选择器3的第一信号输入端对应相接,监测测向选择器3的信号输出端与B放大器5的第一信号输入端对应相接,A放大器4信号输出端与全数字监测/测向接收机6的第一信号输入端对应相接,B放大器5的信号输出端与全数字监测/测向接收机6的第二信号输入端对应相接,全数字监测/测向接收机6的第一信号输出端与数字分析处理单元7的第一信号输入端对应相接,全数字监测/测向接收机6的第二信号输出端与数字分析处理单元7的第二信号输入端对应相接,数字分析处理单元7的信号输出端与工业控制计算机12的第一信号输入端对应相接,GPS9的信号输出端与工业控制计算机12的第二信号输入端对应相接,电子罗盘10的信号输出端与工业控制计算机12的第三信号输入端对应相接,音视频切换矩阵17的第一信号输出端与工业控制计算机12的第四信号输入端对应相接,工业控制计算机12的第一信号输出/输入端与全数字监测/测向接收机6的信号输入/输出端对应相接,工业控制计算机12的第二信号输出/输入端与全数字监测测向控制单元13的信号输入/输出端对应相接,工业控制计算机12的第一信号输出端接打印机14的信号输入端对应相接,工业控制计算机12的第二信号输出端接东头方位显示器11的信号输入端,全数字监测测向控制单元13的第一信号输出端与全数字监测/测向接收机6的第三信号输入端对应相接,全数字监测测向控制单元13的第二信号输出端分别与B放大器5的第二信号输入端、GPS9的信号输入端、电子罗盘10的信号输入端对应相接,全数字监测测向控制单元13的第三信号输出端与音视频切换矩阵17的第一信号输入端对应相接,电旋开关单元2的信号输入/输出端与GPS9的信号输出/输入端对应相接,监测测向选择器3的第一信号输入/输出端与水平极化监测天线8的信号输出/输入端对应相接,监测测向选择器3的第二信号输入/输出端与东头方位显示器11的信号输出/输入端对应相接,车载卫星天线15的第一信号输出端与卫星接收机16的信号输入端对应相接,车载卫星天线15的第二信号输出端与RF L-BAND19的信号输入端对应相接,卫星接收机16的信号输出端与音视频切换矩阵17的第二信号输入端对应相接,RF L-BAND19的信号输出端分别与DVStation监测仪20、频谱分析仪21、错损干扰测试仪22信号输入端对应相接,DVStation监测仪20、频谱分析仪21、错损干扰测试仪22的信号输出端分别与采集编码工作站23的第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端对应相接,音视频切换矩阵17的第二信号输出端与集中显示系统18的信号输入端对应相接,音视频切换矩阵17的第三信号输出端与采集编码工作站23的第四信号输入端对应相接,采集编码工作站23的信号输出端与字幕机24的信号输入端对应相接,网络交换机25分别与采集编码工作站23、工业控制计算机12、数据库服务器26、存储服务器27、音视频和监测数据存储系统28相接。UPS29与蓄电池30相接,UPS29的第一输入端接发电机31的输出端,UPS29的第二输入端接车载逆变电源32的输出端。UPS29向系统供电。
所述的水平极化测向天线阵1,工作频率为30MHz~1000MHz,由五付水平放置的双层加载环天线分列在正五边形的顶点而组成圆阵,阵列直径1米,上面安装高强度圆形天线罩全封闭,N型接口,50Ω阻抗。
电旋开关单元2,其工作频率为30MHz~1000MHz,它受全数字监测测向控制单元13的控制和供电,内部包括SW-5/2-ML低端电旋开关和SPL-1/5功率分配器。它相当于一个高频电子开关,有5个信号输入端、2个信号输出端、1个控制/供电端口、1个自校信号输入端和1个自校信号输出端,它受控同时打通某两路信号通道(分为主路、辅路)和自校信号通道。SPL-1/5功率分配器是把自校信号分成5路,引入电旋开关,用于对系统进行自校。。
监测测向选择器3是一个2:1选择器,用于从监测天线和测向天线阵中选择1路信号输出。它有2个输入端、1个输出端和1个控制/供电端。
A放大器4和B放大器5一样,工作频率为30~1000MHz,具有放大、直通、衰减三种功能,在使用中根据实际需要由软件设定。它有1个控制/供电端、1个输入端、1个输出端。
全数字监测/测向接收机6,具有监测和测向双重功能。在需要测向时,两信道同时工作,对来自放大器4和放大器5的两路信号进行变频、解调、解码,输出包含信号相位和幅度特性的两路中频信号,再到数字分析处理单元7中处理;当不需要测向时,其中一个信道即转为监测用,对来自监测测向选择器3的监测天线信号进行处理(可对不同频域、调制域、时域的信号进行监测测量),输出包括信号频率、幅度、频偏、调制度、带宽、电平、频谱图像等信息,它通过RS232接口与计算机通讯。本实施例中选用美国TCI公司的4026型全数字双信道监测测向接收机。它的两个信道共用一个本振源,相位一致性好,从而保证了相关干涉仪测向系统的高精度,且系统灵敏度很高、稳定可靠。
数字分析处理单元7的主要功能是检波出信号矢量电压中的相位差信息,它由模拟乘法器(型号MC1596L)、移相器(有两种型号:PSCQ-2-0.455和PSCQ-2-21.4,分别用于对455KHz中频和21.4MHz中频信号进行处理)和放大电路(其中的放大管型号为C157C)等组成,对来自接收机的中频信号进行处理,输出信号的相位信息。再通过模数(A/D)变换转换成数字信号提供给计算机。
监测天线8为对数周期天线,需和升降杆配套使用,工作频率为30MHz~1000MHz,水平极化,长约1.75米,增益不小于6dB,50Ω阻抗,N型接口。
GPS9,即全球定位系统(Global Positioning System),它是由空间卫星、地面监控和用户设备三部分组成的,广泛地应用于各类导航定位系统中。GPS接收机是一个接收GPS卫星信号并实时计算出所处位置坐标的设备。GPS用于移动监测站中,其用途是随时确定移动车的地理位置(经、纬度),并把数据提供给计算机。在电子地图上实时显示当前位置,同时为显示测向方位和交叉定位提供数据。本系统采用美国GARMIN公司的GPS 12XL(美洲豹)GPS接收机。GPS 12XL采用并行12通道接收体制,灵敏度高。
电子罗盘10,是为移动监测站提供实时的参考方位数据,并把数据传输给计算机。本系统采用美国KVH公司的C100型电子罗盘。
车头方位显示器11,是在液晶显示屏上实时显示相对于车头的信号方位,以便驾驶员及时掌握信号出现的方向,为快速查找信号提供便利。它通过串口与计算机联接。
工业控制计算机12,型号为ADVANTECH IPC-610,内插MPEG-4视频采集卡,是作为应用软件的载体,除了执行程序(包括存储、打印)外,还对大量的数据、音频、视频等进行处理,它通过对大量采集的信息数据进行复杂的统计算法(如自相关算法、相位检波算法、HILBERT变换、FFT算法),从而得出信号的方位。它具有运行速度快、容量大、稳定可靠、扩展性强、抗震性能好等特点。安装有无线广播电视监测测向、卫星电视监测、统计分析、干扰控制、GIS电子地图、数据库等软件,具有良好的人机界面和网络接口,操作人员可对无线广播电视和卫星电视信号进行监测监听和测向定位、非法信号的排查等进行统一控制。系统可实现手动、自动扫描相应频段内侦收到的无线信号,自动对所关心的信号进行参数测量、频谱分析等,实现快速发现信号、分析信号、确定信号危害程度。
全数字监测测向控制单元13,型号为DFC 050V,是整个无线广播电视和卫星电视监测系统中各种监测测量设备和切换开关的驱动控制单元和直流供电单元。控制单元通过并口与工业控制计算机12进行通讯,接受计算机的控制指令,对电旋开关单元2、监测测向选择器3、放大器4和5、全数字监测测向接收机6、GPS9、电子罗盘10、车头方位显示器11、切换矩阵17等进行控制,使系统按照应用软件对无线广播电视和卫星电视进行监测。
打印机14,为日本CANON公司的IP90V。
车载卫星天线15,为1.2米口径的旋转抛物面卡塞格伦天线,工作在C波段、Ku波段,线极化或圆极化(由开关转换),配备天线伺服控制器,用于控制卫星天线改变天线方位和俯仰角。可对方位轴、俯仰轴、极化轴三轴进行驱动和精确控制,确保卫星天线对准卫星,此外,在紧急情况下还具有手动调整功能。
卫星接收机16,采用国产的九洲DVS-2008ct型。
音视频切换矩阵17,采用64×8路的音视频切换矩阵。在全数字监测测向控制单元13的驱动下,可将通过卫星接收机接收到的音视频信号转换成三路传送。其中一路送入工业控制计算机12中的视频采集卡进行采集编码,第二路送集中显示大屏幕18进行总控监看,第三路则直接将基带信号传送至采集编码工作站。
集中显示系统18,为32”液晶显示大屏幕,以图文方式显示各种监测数据,也可由用户对需显示的各种信息进行动态配置和管理。
RF L-BAND19,实为包含低噪声放大器和下变频器的射频器件,用于将卫星天线接收到的信号进行放大和下变频,使C/Ku波段的卫星信号转变成L-band的卫星信号。
DVStation监测仪20,用于对从卫星天线接收下来和经过处理后的L-band卫星信号进行物理层、码流层和服务层的监测测量。本系统采用Pixelmertix公司生产的DVS-REM主机,配合SLF090 QPSK模块和TSP100码流监测模块,提供给客户从物理传输层到码流层以及服务层的综合监测解决方案,实施对广播电视的质量监测、覆盖监测、内容监测,并通过多指标综合判断实现对非法干扰信号的准确预警和报警。
DVStation监测主机具备网络服务器的功能,可以和内部的网络连接,监测人员和管理层人员可以持不同的密码登陆监测系统,用户登录后可以根据不同的级别操作系统,监测工程师可以修改监测参数,管理人员可以看监测的内容,同时SNMP协议报警方式可以通过网络将报警发送到网络上的SNMP报警终端。
DVStation 1U主机提供4个模块接口,而5U的DVStation主机最多可实现21路卫星信号的实时同步监测。两种主机的软硬件接口及模块型号相同,客户在升级时可直接进行模块互换和软件的移植。
QPSK TSP(QPSK Transport Station Processor)是L波段的QPSK信号和性能监视系统,它可以实时检测QPSK调制质量,监视RF特征,并按DVB ETR-290要求对码流进行常规监测。其还可快速检测出一些信号质量损害情况,比如:比特错误率(BER)、Reed—Solomon不可修改的块错误等。
TSP(Transport Stream Processor Module)码流处理器模块,可用于监视MPEG-2码流及其包含的特定节目信息(PSI)。该设备可接收由同步并行界面(SPI)、异步串行界面(ASI)或SMPTE-310界面输入的码流,可通过多种方式进行码流分析。
频谱分析仪21,是在监测控制单元的驱动下,通过应用软件预置频率表或频段表,扫描已经过数字下变频处理的所有卫星下行信号,进行中心频率、频偏、带宽、场强等参数的测量和进行频谱分析,建立二维频谱和三维动态频谱图。并通过预警监测软件,当信号功率超过预先设定的门限或频谱图形变异时,立即自动报警。
错损干扰测试仪22,用于对模拟信号的监测,本系统采用KL5330型错损干扰测试仪。
采集编码工作站23,为Apple公司的MA600CH/A,其配置包括:2.0GHzIntel Core Duo的处理器、2MB二级缓存、667MHz的系统总线、内存为1GB的667MHz DDR2SDRAM(PC2-5300)、100GB5400rpm Serial ATA的硬盘、吸入式Super Drive(DVD RW/CD-RW)的光驱、光驱图形为配备256MB GDDR3SDRAM显存和双连接DVI的ATI Mobility Radeon X1600、内置isight摄像头、显示屏为15.4英寸(对角线)的TFT(1440×900分辨率)、复合光纤数字输入/音频线路输入、复合光纤数字输出/耳机输出、立体声扬声器、麦克风、内置10/100/1000BASE-T(千兆)网络、内置54Mbps Airport Extreme(802.11g)、内置蓝牙2.0+EDR、Apple Remote遥控器、使用环境感光技术的全尺寸背光键盘、滚读式触控板。
字幕机24,采用河南中科天彩广播电视设备有限公司的TC-8000Z天彩三维高清晰字幕机。
网络交换机25,为思科公司的Cisco Catalyst 2950G-48交换机,是一个多口网桥,工作在OSI七层协议的数据链路层,速率为10M/100M自适应,具备8.8Gbps的交换背板和最大4.4Gbps的数据吞吐率。
数据库服务器26,型号为Sun Fire V490,采用两台配成双机热备份。该服务器配备4个UltraSPARC IV芯片多线程处理器,使用最多可处理8个并发线程和32GB内存,仅占用5个机架单元的空间。它采用Solaris操作系统,充分发挥多线程/多处理器的优势,能够提供极高的吞吐量。
存储服务器27,型号为Sun Fire V440,采用两台配成双机热备份。机架优化型4U Sun Fire V440服务器带有多达四个1.593GHz UltraSPARCIIIi处理器、多达16GB的内存、多达四个73GB Ultra320 SCSI磁盘、六个PCI插槽、两个千兆位以太网端口、身份转移功能以及远程服务器管理功能。该服务器支持可靠且安全的二进制兼容Solaris操作系统和基于标准Solaris操作系统的Sun Java Enterprise System软件。
音视频和监测数据存储系统28,可采用数字录像带、数字磁带、DAS磁盘阵列、存储区域网络(SAN)等实现大容量数据的存储。本系统采用了SAN,同时配备数字磁带用于音视频文件及数据的备份。
UPS29,为不间断电源,型号为APC 2200VA在线式。
蓄电池30,由4节12V100AH的电池组成。
发电机31,型号为日本Honda EG2500。
车载逆变电源32,型号为S1500-212。是将载车发动机富余的12V直流电转化为220V交流电,经UPS后给系统供电。