CN106100766A - 无线电监测测向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种无线电监测测向系统，所述系统包括：全向天线、一分三功分器以及监测测向主机，所述全向天线与所述一分三功分器的输入端口连接，所述一分三功分器的三个输出端口分别与所述监测测向主机连接，所述全向天线用于接收无线电信号，所述功分器用于将全向天线接收的无线电信号分成三路输出到监测测向主机，所述监测测向主机用于从所述一分三功分器接收GSM‑R频段上行信号、GSM‑R频段下行信号以及全频段信号，并根据接收到的信号确定对GSM‑R信号的干扰类型。

Description

无线电监测测向系统
技术领域
本发明涉及无线电测向领域，具体而言，涉及一种无线电监测测向系统。
背景技术
GSM-R(Global System for Mobile Communications-Railway)系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，GSM-R属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理。
随着我国无线电事业的发展，无线电频谱资源日趋紧张，无线电干扰事件日趋增多，尤其是这些年高铁技术的突飞猛进，GSM-R通信干扰时有发生。干扰信号主要是通过直接耦合或间接耦合方式进入接收设备信道或系统的电磁能量，它可对无线通信所需接收信号的接收产生影响，导致性能下降，质量恶化，信息误差或丢失，甚至阻断通信的进行。
于是，通过无线电监测测向来确定信号的干扰类型显得越来越重要。在实践中我们发现需要对多信号同时进行监测或者测向，这就对无线电监测测向提出了更高的挑战。在无线电管理中我们经常遇到受干扰用户通信不允许中段(如机场的通信导航频率、公共通信以及GSM-R信号)、使用多基站发射设备(如寻呼、蜂窝公共通信网以及GSM-R)以及在同一频率同时出现多点发射信号时，常规的测向技术(如逼近测向、相关干涉仪测向)难以做到同频识别和分离。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线电监测测向系统，利用一分三功分器将全向天线接收的无线电信号拆分为三路输出到监测测向主机，监测测向主机从一分三功分器接收GSM-R频段上行信号、GSM-R频段下行信号以及全频段信号，以根据获得的信号确定对GSM-R的干扰类型，以改善现有技术中对多信号同时进行监测或者测向中难以做到同频识别和分离的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无线电监测测向系统，所述系统包括：全向天线、一分三功分器以及监测测向主机，所述全向天线与所述一分三功分器的输入端口连接，所述一分三功分器的三个输出端口分别与所述监测测向主机连接，所述全向天线用于接收无线电信号，所述功分器用于将全向天线接收的无线电信号分成三路输出到监测测向主机，所述监测测向主机用于从所述一分三功分器接收GSM-R频段上行信号、GSM-R频段下行信号以及全频段信号，并根据接收到的信号确定对GSM-R信号的干扰类型。
优选的，上述无线电监测测向系统中，所述监测测向主机包括GSM-R上行接收机、GSM-R下行接收机以及全向接收机，所述GSM-R上行接收机用于接收GSM-R频段上行信号，所述GSM-R下行接收机用于接收GSM-R频段下行信号，所述全向接收机用于接收全向天线接收的全频段信号。
优选的，上述无线电监测测向系统中，所述GSM-R上行接收机包括上行端口，所述GSM-R下行接收机包括下行端口，所述全向接收机包括全向端口，所述一分三功分器的三个输出端口分别与所述上行端口、所述下行端口以及所述全向端口连接。
优选的，上述无线电监测测向系统中，所述监测测向主机还包括处理器，所述GSM-R上行接收机、GSM下行接收机以及全向监测接收机分别和处理器电性连接，所述处理器用于对接收到根据接收到的信号确定对GSM-R信号的干扰类型。
优选的，上述无线电监测测向系统中，所述全向天线的工作频率为20MHz—3600MHz。
优选的，上述无线电监测测向系统中，所述全向天线为水平面内无方向性的无源双锥天线。
优选的，上述无线电监测测向系统中，所述全向天线的底部直径0.5米，高度0.3米。
优选的，上述无线电监测测向系统中，所述全向天线的输出阻抗50Ω，接口形式为N型插座。
优选的，上述无线电监测测向系统中，还包括电源模块，分别与所述一分三功分器以及监测测向主机电性连接，用于为所述一分三功分器以及监测测向主机电性供电。
优选的，上述无线电监测测向系统中，还包括移动终端，所述移动终端与所述监测测向主机信号连接，所述监测测向主机还用于向所述移动终端发送分析解码结果，所述移动终端用于接收并显示所述分析解码结果。
本发明实现的有益效果：本发明实施例提供的无线电监测测向系统，利用全向天线接收无线电信号，全向天线接收的无线电信号经一分三功分器分成三路输出到监测测向主机，监测测向主机从一分三功分器的三路输出中分别接收GSM-R频段上行信号、GSM-R频段下行信号以及全频段信号，并能对接收到的三路信号进行分析，以确定对GSM-R信号的干扰类型。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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示出了本发明实施例提供的无线电监测测向系统的一种结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的无线电监测测向系统的部分模块的结构示意图；
图3示出了本发明实施例提供的无线电监测测向系统的另一种结构示意图；
图4示出了本发明实施例提供的无线电监测测向系统的又一种结构示意图。
具体实施方式
为寻找对无线电信号的干扰源，确定作为干扰信号的无线电信号的干扰类型极其重要。现有的测向方法通常无法满足在受干扰用户通信不允许中段、使用多基站发射设备或者在同一频率同时出现多点发射信号时实现同频识别和分离，获得干扰信号的干扰类型。
鉴于上述情况，发明人经过长期的研究和大量的实践，提供了一种无线电监测测向系统以改善现有问题。该无线电监测测向系统通过全向天线接收无线电信号，通过一分三功分器将无线电信号分成三路输出到监测测向主机，监测测向主机从一分三功分器接收GSM-R频段上行信号、GSM-R频段下行信号以及全频段信号并分析解码，确定对GSM-R信号的干扰类型。
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，本发明实施例提供的无线电监测测向系统100，包括：全向天线110、一分三功分器120以及监测测向主机130，其中，该全向天线110的输出端口与所述一分三功分器120的输入端口连接，所述一分三功分器120的三个输出端口分别与所述监测测向主机130连接。全向天线110用于接收各个方向的无线电信号，并输出到一分三功分器120，一分三功分器120用于将接收到的信号分为三路信号输出到监测测向主机130。
具体的，在本实施例中，全向天线110可以是水平面内无方向性的无源双锥天线，并且，本实施例的全向天线110的工作频率范围为20MHz—3600MHz，可以接收20MHz—3600MHz频段的无线电信号。
进一步的，本实施例提供的全向天线110的输出阻抗可以为50Ω，接口形式为N型插座。在一种具体的实施方式中，全向天线110的尺寸可以是底部直径0.5米，高度0.3米，当然，全向天线110的具体尺寸以及输出阻抗并不作为本实施例的限定，也可以是其他，可以根据实际情况选定。
功分器(Power divider)为功率分配器，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器按输出通常分为一分二(一个输入两个输出)、一分三(一个输入三个输出)等。
本实施例提供的功分器为一分三功分器120，包括一个输入端口和三个输出端口，用于将全向天线110接收的无线电信号分成三路。可以理解的，全向天线110将接收的无线电信号转换为功率输出到一分三功分器120，则一分三功分器120将从输入端口输入的对应接收的无线电信号的功率分为三路，输出到监测测向主机130的信号为无线电信号对应的功率信号。
请参见图2，本实施例提供的监测测向主机130包括GSM-R上行接收机131、GSM-R下行接收机132以及全向接收机133，分别接收一分三功分器120输出的三路信号。其中，GSM-R上行接收机131包括上行端口，GSM-R下行接收机132包括下行端口，所述全向接收机133包括全向端口，一分三功分器120的三个输出端口分别和上行端口、下行端口以及全向端口连接，用于将三路输出信号分别输出到GSM-R上行接收机131、GSM-R下行接收机132以及全向接收机133。在本实施例中，监测测向主机130的上行端口、下行端口以及全向端口相互独立，互不影响。
具体的，所述GSM-R上行接收机131用于接收GSM-R频段上行信号，所述GSM-R下行接收机132用于接收GSM-R频段下行信号，所述全向接收机133用于接收全向天线110接收的全频段信号。即GSM-R上行接收机131接收一分三功分器120的对应输出端口输出的信号中的GSM-R频段上行信号，GSM-R下行接收机132接收一分三功分器120的对应输出端口输出的信号中的GSM-R频段下行信号，全向接收机133接收一分三功分器120的对应输出端口输出的信号中的全频段信号。通常的，GSM-R上行频段信号为885～889MHz，下行频段信号为930～934MHz，该全频段信号为相应的输出端口对应输出的频段范围。
进一步的，请参见图2，监测测向主机130还包括处理器134，其中，GSM-R上行接收机131、GSM-R下行接收机132以及全向接收机133分别与处理器134电性连接，处理器134可以对GSM-R上行接收机131、GSM-R下行接收机132以及全向接收机133接收到的信号进行处理，可以是对GSM-R信号以及与GSM-R信号相邻频段的CDMA信号、GSM信号进行监测分析以及解码，根据接收到的信号确定对GSM-R信号的干扰类型，如可能是GSM-R同频干扰、邻频干扰、GSM互调、CDMA带外干扰、跳频或突发干扰、噪声干扰、不明干扰等。
可以理解的，同频干扰即为与有用信号频率相同的无用信号的干扰。邻频干扰是一种来自相邻的或相近的频道的干扰。其中，相近频道可以是相隔几个或几十个频道，邻频干扰有两个方面，一是由于工作频带紧随的若干频道的寄生边带功率、宽带噪声、杂散辐射等产生的干扰，二是指移动通信网内，一组空间离散的邻近工作频道引入的干扰。GSM互调为互调干扰，当有多个不同频率的信号加到非线性器件上时，非线性变换将产生许多组合频率信号，其中一部分可能落到接收机通带内，成为对有用信号的互调干扰。带外干扰为发射机的谐波或杂散辐射在接收有用信号的通带内造成的干扰等。
本实施例中的处理器134的处理可以是FPGA+DSP的处理，当然，并不作为对本实施例的限制。
进一步的，如图3所示，在本实施例中，还可以包括移动终端140，该移动终端140和监测测向主机130信号连接，所述监测测向主机130可以向所述移动终端140发送处理结果，即发送确定的对GSM-R信号的干扰类型到移动终端140，所述移动终端140可以用于对接收到的处理结果进行显示，以使用户根据移动终端140的显示获知对GSM-R信号产生干扰的干扰类型。
该移动终端140可以是手机、电脑以及其他智能终端设备，在本实施例中并不作为限制。
进一步的，如图4所示，在本实施例中，还可以包括电源模块150，该电源模块150分别与所述一分三功分器120以及监测测向主机130电性连接，用于为所述一分三功分器120以及监测测向主机130供电。当然，电源模块150的数量也可以不止为一个，可以设置多个电源模块150，用于分别对一分三功分器120以及监测测向主机130供电。
另外，在本实施例中，各接口之间的连接可能通过线缆实现，本实施例中所采用的线缆优选为低损耗稳幅线缆，当然，本实施例提供的无线电监测测向系统100中，需要使用线缆的部分并不作为限制，并且，线缆的具体类型也并不作限制。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种无线电监测测向系统，其特征在于，所述系统包括：全向天线、一分三功分器以及监测测向主机，所述全向天线与所述一分三功分器的输入端口连接，所述一分三功分器的三个输出端口分别与所述监测测向主机连接，所述全向天线用于接收无线电信号，所述功分器用于将全向天线接收的无线电信号分成三路输出到监测测向主机，所述监测测向主机用于从所述一分三功分器接收GSM-R频段上行信号、GSM-R频段下行信号以及全频段信号，并根据接收到的信号确定对GSM-R信号的干扰类型。
2.根据权利要求1所述的无线电监测测向系统，其特征在于，所述监测测向主机包括GSM-R上行接收机、GSM-R下行接收机以及全向接收机，所述GSM-R上行接收机用于接收GSM-R频段上行信号，所述GSM-R下行接收机用于接收GSM-R频段下行信号，所述全向接收机用于接收全向天线接收的全频段信号。
3.根据权利要求2所述的无线电监测测向系统，其特征在于，所述GSM-R上行接收机包括上行端口，所述GSM-R下行接收机包括下行端口，所述全向接收机包括全向端口，所述一分三功分器的三个输出端口分别与所述上行端口、所述下行端口以及所述全向端口连接。
4.根据权利要求3所述的无线电监测测向系统，其特征在于，所述监测测向主机还包括处理器，所述GSM-R上行接收机、GSM下行接收机以及全向监测接收机分别和处理器电性连接，所述处理器用于根据接收到的信号确定对GSM-R信号的干扰类型。
5.根据权利要求1所述的无线电监测测向系统，其特征在于，所述全向天线的工作频率为20MHz—3600MHz。
6.根据权利要求1所述的无线电监测测向系统，其特征在于，所述全向天线为水平面内无方向性的无源双锥天线。
7.根据权利要求5所述的无线电监测测向系统，其特征在于，所述全向天线的底部直径0.5米，高度0.3米。
8.根据权利要求5所述的无线电监测测向系统，其特征在于，所述全向天线的输出阻抗50Ω，接口形式为N型插座。
9.根据权利要求1所述的无线电监测测向系统，其特征在于，还包括电源模块，分别与所述一分三功分器以及监测测向主机电性连接，用于为所述一分三功分器以及监测测向主机供电。
10.根据权利要求1所述的无线电监测测向系统，其特征在于，还包括移动终端，所述移动终端与所述监测测向主机信号连接，所述监测测向主机还用于向所述移动终端发送处理结果，所述移动终端用于接收并显示所述处理结果。
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