CN105188072B - 智能全网无线信号侦测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能全网无线信号侦测系统。本发明中GPS模块通过外置天线获取卫星定位信息，实时显示当前地图信息和时间信息，并主动上传给主控模块。数据采集模块、高层采集功能模块和陀螺仪惯性导航模块通过不同制式的信令采集模块采集国内电信通信全制式网络基站信息和WIFI热点信息，所采集的基站信息包括主区和邻区LAC/CI等方面，WIFI热点信息包括SSID、MAC、信道、信号强度等方面，并通过数据传输模块实时导出。整个数据采集过程中，通过触摸屏模块的触摸屏或无线连接的手机或PAD手动进行功能操作和监控管理。

Description

智能全网无线信号侦测系统

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，具体涉及一种采集现有全部运营商网络制式的基站全面准确信息，并且适用于各种场景（道路、野外、广场、高层建筑、地铁和隧道等）的基站数据采集系统。

背景技术

大数据时代来临，人们生活的空间充斥着无限种类信号，其中电信运营商基站信号和WIFI热点信号与人们活动如影随形。结合GIS地理信息的全面准确的运营商基站信息和各类WIFI热点信息可以用于描绘基站和WIFI热点的覆盖范围以及距离发射源的距离等信息。以上所描绘的信息可用于运营商网优和运用该设备采集的数据绘制信号覆盖指纹地图分析手机的大致位置信息等方面，从而作为LBS定位方式的一种补充。 发明内容

本发明的目的是设计一款可以实现结合GIS地理信息采集全制式电信运营商基站信号覆盖全面准确信息和WIFI热点覆盖信息的专用路测设备。一方面，该系统在机械和电路方面都具备实现条件，可用于投入生产，使用方便可靠；另一方面，类似的全制式、采集全面准确数据的专用路测设备还没有被广泛采用，且市场上其他类似设备也不具有本发明的各项优点。本发明是一种全制式、全场景的全面准确的基站和WIFI热点信息采集设备，运用该系统采集的数据绘制的信号覆盖指纹地图分析手机的位置信息，是针对目前LBS定位精度普遍不高问题的一种有效解决方案。

本发明采用的技术方案如下：

本发明包括电源模块电路、GPS模块电路、基站数据采集模块电路、主控模块电路、高层采集功能模块电路、数据传输模块电路、陀螺仪惯性导航模块电路和触摸屏显示模块电路。

所述的电源模块电路包括车载供电、锂电池供电两部分电路，分别针对直接车载供电和离线锂电池供电两种使用情况,为整个系统提供稳定的电路来源。GPS模块配合以GPS外置天线获取卫星定位信息，通过触摸屏或通过无线连接的手机或PAD实时显示当前地图信息、基站信令数据信息、GPS信息、时间信息、LAC或CI切换信息；采用双GPS信号比对算法，用于保证GPS信号获取；所述的双GPS信号来自于设备自带GPS信号和手机或PAD的GPS信号。基站数据采集模块电路部分包括ATM模块、GSM模块、卡托SIM2模块、内置天线单元四个部分，卡托SIM2模块用于放置各制式的SIM卡，GSM模块负责采集全制式运营商网络信号信息，内置高增益信号接收天线单元用于接收全制式运营商信号。当处于高层建筑室内时，GPS信号减弱，不能准确获得GPS信息，而高层采集功能模块电路是针对此情况的解决方案，高层采集功能模块电路同样能够实现在室内的准确数据采集，从而弥补了基站数据采集模块室内无法采集的缺陷。陀螺仪惯性导航功能模块用于地铁、隧道等无GPS信号的采集场景。系统具有音频提醒功能，用于提醒使用者系统运行状态和实时提醒基站切换情况。

数据传输模块实现了蓝牙、WIFI、运营商网络、有线四种数据传输方式，针对实际环境的不同情况，选择性的采取四种方式之一完成数据的传输任务。系统apk运行在主控模块或无线连接的手机或PAD上，主控模块接收各模块上传的数据信息，完成数据信息的各类处理工作。

本发明所采用模块具有采集国内电信通信全制式基站信号覆盖全面信息和WIFI热点覆盖信息的功能，各制式采集模块具有独立处理采集到的数据信息功能，能够通过不间断的查询获取实时更新的最新基站信号覆盖全面信息和WIFI热点覆盖信息，且具有独立LED灯指示运行状态、音频提醒功能提醒使用者设备运行状态和实时提醒基站切换情况。通过内置触摸屏或无线连接的手机或PAD的具体实时操作，使其显示当前的各类信息采集情况，并实现各类信息的开始采集、采集过程管理、数据保存、数据导出等实用功能。

附图说明

图1为本发明的整体电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括电源模块电路1、触摸屏显示模块电路2、数据传输模块电路3、高层采集模块电路4、数据采集模块电路5、GPS模块电路6、主控模块电路7、陀螺仪惯性导航模块电路8。当车载充电模块接入外接电源时，车载充电模块直接为系统提供12V稳压电源，并同时为锂电池充电。当车载充电模块不连接外界电源时，整个系统由已充电锂电池提供8.4V的稳压电源。不同电压通过稳压模块调整实现，确保模块电压适当。当设备采用车载模式时，设备与车载电源系统连通，一旦汽车启动，设备检测到电压时，设备自动启动；一旦汽车熄火，设备检测不到电压时，设备工作延时一段时间后自动关闭，该延时时间可以通过嵌入式软件设定。当不接通车载开始采集时，首先打开设备的系统电源开关按钮和模块电源开关按钮，然后通过自启动方式启动系统程序。系统运行后，GPS模块6配合以GPS外置天线获取卫星定位信息，通过触摸屏显示模块电路2的触摸屏或无线连接的手机或PAD实时显示当前地图信息和时间信息，并主动上传给主控模块7。基站数据采集模块5通过全制式的（GSM、CDMA、EVDO、TD、WCDMA、TD-LTE、FDD、WIFI等）信令采集模块采集国内全制式基站信号覆盖全面信息和WIFI热点覆盖信息，内置高增益信号接收天线单元用于接收全制式运营商信号。GPS模块6并不是在任何时候都能获得精确的位置和时间信息，如当处于高层室内时，高层采集功能模块4就是针对此问题的解决方法，此种情况下，高层采集功能模块4同样能够准确采集当前的全制式基站信号覆盖全面信息和WIFI热点覆盖信息。陀螺仪惯性导航功能模块8用于地铁、隧道等无GPS信号的采集场景。基站数据采集模块、高层功能采集模块和陀螺仪惯性导航功能模块三者适用于不同的环境情况，实现了数据采集的全面性和完整性，所采集的基站信号覆盖全面信息包括主区和邻区的LAC和CI、RSSI、Relev、频点PN、扰码PSV、C1、C2等方面，所采集的WIFI热点覆盖信息包括SSID、信道、信号强度、MAC等方面，其中的RSSI值是未经封装真实上报的，可以进行真基站或伪基站的定位。且在GSM信令采集功能中有锁定900MHZ和锁定1800MHZ的频段锁频功能，且在4G和3G信令采集功能中有锁定4G或3G功能和不锁定4G或3G功能，不锁定4G或3G时采集模块可以真实模拟手机4G、3G、2G多制式之间的基站信令数据的切换。GPS信息结合基站数据信息和WIFI热点信息，实现了信号的准确定位。各制式采集模块具有独立处理采集到的信息功能，通过不间断的查询获取实时更新的最新全制式基站信号覆盖全面信息和WIFI热点覆盖信息，具有独立LED灯指示整个运行状态，并具有音频提醒功能，用于提醒使用者设备运行状态和实时提醒基站切换情况。系统apk运行在主控模块或无线连接的手机或PAD上，主控模块接收基站数据采集模块5、高层功能采集模块4和陀螺仪惯性导航功能模块8采集到的数据，并存储在数据库中，当主控模块7发送一个上传指令给基站数据采集模块5、高层功能采集模块4和陀螺仪惯性导航功能模块8时，基站数据采集模块5、高层功能采集模块4和陀螺仪惯性导航功能模块8将存储在数据库中的信息进行打包，上传给主控模块7。之后，通过触摸屏或无线连接的手机或PAD的手动操作，可实现对所采集数据的地图回放、不同制式下的轨迹分析、热点分析、信息备注、不同格式报表输出等功能。数据传输模块3实现了蓝牙、WIFI、运营商网络、有线四种传输方式，针对不同的外部环境情况，实现将采集到的数据信息导出功能。上述所有的手动操作和界面显示功能都是通过触摸屏显示模块2或无线连接的手机或PAD实现，触摸屏显示模块2或无线连接的手机或PAD能够实时显示当前设备的各模块运行情况和数据采集情况，通过触按屏幕上的不同功能按键，完成不同功能的操作，从而实现整个设备运行过程的可见性监控和管理。

本发明设备具有通过自带触摸屏或者外接无线连接的手机或PAD进行测点的实时标注功能；具有内置导航功能，用于引导使用者方便地到达测点。该设备体积小、重量轻，能够实现路测设备的分布式采集和集中管理功能，为网优和绘制信号覆盖指纹地图提供了全面可靠的分析依据。

Claims (6)

1.一种智能全网无线信号侦测系统，包括电源模块、GPS模块、基站数据采集模块、主控模块、高层采集功能模块、陀螺仪惯性导航模块和触摸屏模块,其特征在于：

所述的电源模块包括车载供电、电池供电两部分电路，分别针对直接车载供电和电池供电两种使用情况,为整个设备提供稳定的电源；

所述的GPS模块配合以GPS外置天线获取卫星定位信息，通过触摸屏或通过无线连接的手机或PAD实时显示当前地图信息、基站信令数据信息、GPS信息、时间信息、LAC或CI切换信息；采用双GPS信号比对算法，用于保证GPS信号获取；所述的双GPS信号来自于设备自带GPS信号和手机或PAD的GPS信号；

所述的基站数据采集模块包括ATM模块、GSM模块、卡托SIM2模块、内置天线单元四个部分，卡托SIM2模块用于放置各制式的SIM卡，GSM模块负责采集全制式运营商网络信号信息，高增益的内置天线用于接收全制式运营商信号；

所述的主控模块接收各模块的传输数据，通过触摸屏模块的触摸屏或通过无线连接的手机或PAD进行可视操作，完成整个数据采集过程的各类系统操作和数据处理工作，具体是：主控模块接收基站数据采集模块、高层功能采集模块和陀螺仪惯性导航功能模块采集到的数据，并存储在数据库中，当主控模块发送一个上传指令给基站数据采集模块、高层功能采集模块和陀螺仪惯性导航功能模块时，基站数据采集模块、高层功能采集模块和陀螺仪惯性导航功能模块将存储在数据库中的信息进行打包，上传给主控模块；

所述的高层采集功能模块用于室内的数据信号采集；

所述的陀螺仪惯性导航功能模块用于无GPS信号的采集场景；

配合以GPS模块的基站数据采集模块和高层采集功能模块、陀螺仪惯性导航模块采集全制式的基站信号覆盖全面信息和WIFI热点覆盖信息，所采集到的数据信息通过数据传输模块导出，在信息采集过程中，各类功能操作都是通过触摸屏或无线连接的手机或PAD手动操作，各模块所需电源由电源模块提供，系统apk运行在主控模块或无线连接的手机或PAD上，主控模块接收各模块上传的数据信息，完成数据信息的各类处理工作；

所述基站信号覆盖全面信息包含主区和邻区的LAC和CI、RSSI、Relev、频点PN、扰码PSV、C1、C2；WIFI热点覆盖信息包括SSID、信道、强度、MAC；其中的RSSI值是未经封装真实上报的，可以进行真基站或伪基站的定位；

所述基站数据采集模块包括移动GSM、联通GSM、电信CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、移动4G、联通4G、电信4G、WIFI热点各制式芯片，完成各制式数据信号的采集，且在GSM信令采集功能中有锁定900MHZ和锁定1800MHZ的频段锁频功能，且在4G和3G信令采集功能中有锁定4G或3G功能和不锁定4G或3G功能，不锁定4G或3G时数据采集模块可以真实模拟手机4G、3G、2G多制式之间的基站信令数据的切换；

系统还具有音频提醒功能，用于提醒使用者设备运行状态和实时提醒基站切换情况；具有通过自带触摸屏或者外接无线连接的手机或PAD进行测点的实时标注功能；具有内置导航功能，用于引导使用者方便地到达测点。

2.根据权利要求1所述的一种智能全网无线信号侦测系统，其特征在于：高层采集功能模块采用bmp芯片，是针对于室内的GPS信号较弱而设计的功能模块，处于高层建筑室内时，高层功能采集模块同样能够基于每层准确的采集基站信号覆盖全面信息和WIFI热点覆盖信息。

3.根据权利要求2所述的一种智能全网无线信号侦测系统，其特征在于：所述的GPS模块配合以GPS外置天线获取卫星定位信息，通过触摸屏实时显示当前地图信息和时间信息，同时，GPS信息结合基站数据信息和WIFI热点信息，实现信号的准确定位。

4.根据权利要求1所述的一种智能全网无线信号侦测系统，其特征在于：所述的数据传输模块包括蓝牙、WIFI、运营商网络和有线四种传输方式，针对不同的外部环境情况，实现将采集到的数据信息导出功能。

5.根据权利要求1所述的一种智能全网无线信号侦测系统，其特征在于：所述的触摸屏为内置，也可以采用无线连接的手机或PAD实时显示当前设备的各模块运行情况和数据采集情况，通过触按屏幕上的不同功能按键，完成不同功能的操作，实现整个数据采集过程的可视化操作。

6.根据权利要求1所述的一种智能全网无线信号侦测系统，其特征在于：当车载充电模块接入外接电源时，车载充电模块直接为设备提供12V稳压电源，并同时为锂电池充电；当车载充电模块不连接外界电源时，整个设备由已充电锂电池提供8.4V的稳压电源。