CN106230524A - 笔记本式一体化无线电监测测向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种笔记本式一体化无线电监测测向系统，其无线电接收机、数字信号处理单元和电源管理单元均集成在笔记本电脑内部，数字信号处理单元通过无线电接收机电源开关控制模块将无线电接收控制信号转发至无线电接收机，并启动无线电接收机开始从监测天线接口接收天线信号，无线电接收机再将天线信号通过滤波器转发给数字信号处理单元，以进行后续的分析处理操作，所述数字信号处理单元至少包括GIS处理模块、电磁环境监测模块、新信号搜索模块、信号识别分析模块、干扰源查找定位模块、场强分布测试模块和基于GIS的台站管理模块中的一种或多种组合。本发明为一种一体化装置，结构简单，具有极高的便携性和易操作性。
Description
技术领域
本发明涉及无线电监测测向领域，特别是涉及一种笔记本式一体化无线电监测测向系统，将无线电接收机、综合数字处理单元和操控系统集成在一个笔记本计算机内，特别适合重大活动保障、考试保障、路测，快速高效确定干扰源位置等现场布设执行监测任务。
背景技术
无线电监测是是指为测定无线电台站是否按照规定程序和核定的项目工作、分析无线电干扰源和不明信号源，以及调查无线电频谱的占用情况等目的，利用无线电监测设备对空中无线电信号实施的监听、监视、参数测量和特征识别、电磁环境测试。
无线电测向是依据无线电波传播特性，使用仪器设备测定来波方向的过程。测定无线电来波方向的专用仪器设备，称为无线电测向系统。无线电测向系统广泛应用于无线电监测、无线电侦查和业余无线电测向运动。
现有的便携式监测测向系统具有体积大、功能少、性能差等特点，一般都是将无线电接收机与测向处理机分离设置，显示器、键盘、中频分析单元也为分离的独立装置，该监测测向系统的携带性和易操作性均不高，也不适应现有的市场需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种笔记本式一体化无线电监测测向系统，将无线电接收机、综合数字处理单元和操控系统集成在一个笔记本计算机内，形成一个集显示控制和综合数字化测试处理的一体化装置，结构简单，具有极高的便携性和易操作性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种笔记本式一体化无线电监测测向系统，至少包括显示控制单元、数字信号处理单元、无线电接收机和电源管理单元，所述显示控制单元、数字信号处理单元、无线电接收机和电源管理单元均集成在一个机壳内组成一体化装置，其中，所述数字信号处理单元的显示控制端与显示控制单元连接，所述数字信号处理单元的天线信号输入端与无线电接收机的天线信号输出端连接，所述无线电接收机的天线信号输入端与监测天线接口连接，所述无线电接收机的控制输入端与数字信号处理单元的控制输出端连接。
所述数字信号处理单元至少包括GIS处理模块、电磁环境监测模块、新信号搜索模块、干扰源查找定位模块、场强分布测试模块、同频干扰信号分析模块和基于GIS的台站管理模块中的一种或多种组合。
① 所述电磁环境监测模块用于自动执行预设定的监测采集任务或执行实时下发的任务，并将采集的数据实时存储到数据库，将信号强度用相应的颜色在地图上进行标示，所述电磁环境监测模块还用于采集信号的光谱功率分布SPD数据。
② 所述新信号搜索模块用于执行信号扫描任务，结合注册信号库和信号参考模板判断新信号，并能对指定的新信号进行测量分析和/或录音解调，确定信号的特性。
③ 所述干扰源查找定位模块用于根据指令对新信号搜索模块扫描分析确定的新信号进行定位查找，通过各个方向上该新信号的强弱判断其来波方向，并在地图上标示出该新信号的参数，所述参数至少包括信号的示向度。
④ 所述场强分布测试模块用于采集可疑信号的场强信息，以及当前的位置信息，并在地图上记录移动路径和移动路径上各采集点的场强信息，根据场强分布情况在大范围内查找可疑信号，确定可疑信号的位置。
⑤ 所述数字信号处理单元还包括同频干扰信号分析模块，所述同频干扰信号分析模块根据电磁环境监测模块采集的光谱功率分布SPD数据，生成数字荧光谱/SPD图，以便从数字荧光谱/SPD图中找出同频干扰信号。
⑥ 所述基于GIS的台站管理模块用于管理无线电台站，将所接收到的电台信号的频率与数据库中合法台站的频率进行对比，判断该电台信号是否合法，并在电子地图上进行标注显示，还根据该电台信号的位置信息来判断该电台信息的合法性。
进一步的，所述新信号搜索模块还用于对信号进行标注说明，并对不同类型的信号标注为相应的颜色。
进一步的，所述参数还包括信号的场强值、实时空间占用度、时间场强和地域信息。
进一步的，所述电源管理单元包括无线电接收机电源开关控制模块、DC/DC转换器、AC/DC转换器和电源开关模块，所述无线电接收机的电源输入端与无线电接收机电源开关控制模块的电源输出端连接，所述无线电接收机的控制输入端通过无线电接收机电源开关控制模块与数字信号处理单元的控制输出端连接，所述无线电接收机电源开关控制模块的电源输入端依次与DC/DC转换器、AC/DC转换器和电源开关模块连接，所述电源开关模块的控制端与机壳上的电源开关连接，所述电源开关模块的第一电源输入端与机壳上的电源接口连接。
进一步的，所述系统还包括滤波器，所述数字信号处理单元的天线信号输入端通过滤波器与无线电接收机的天线信号输出端连接。
进一步的，所述机壳内还集成有蓄电池，所述蓄电池的电源输出端与电源开关模块的第二电源输入端连接，所述蓄电池的充电输入端与电源开关模块的充电输出端连接。
进一步的，所述机壳内还集成有与所述数字信号处理单元连接的温湿度传感器。
进一步的，所述机壳上还设置有网络接口、USB接口和串行接口，所述的网络接口、USB接口和串行接口分别与数字信号处理单元连接。
进一步的，所述机壳上还设有多种指示灯，包括电源指示灯、无线电接收机工作指示灯和信号处理指示灯，所述电源指示灯与DC/DC转换器连接，所述无线电接收机工作指示灯与无线电接收机电源开关控制模块连接，所述信号处理指示灯与数字信号处理单元连接。
本发明的有益效果是：
1）本发明将无线电接收机、综合数字处理单元（即数字信号处理单元）和操控系统集成在一个笔记本计算机内组成一体化装置，结构简单，便于携带，其数字信号处理单元通过无线电接收机接收监测天线的天线信号，对该天线信号进行相应的分析处理，还可将分析过程及结果通过显示控制单元在显示屏上进行直观的显示。
2）本发明能够提供实时的频谱分析，可以实现时域、频域和地域信息的结合，利用DPX数字荧光技术可以实现同频信号的高效显示、精确测量和测向定位。
3）本发明能够实现频率扫描、监听、分析、路测功能、广播监测、信号测向等业务功能。提供监测数据、录音数据、路测数据的存储，结合GIS电子地图，能对测试结果进行直观的统计分析。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明中数字信号处理单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，该实施例描述了一种笔记本式一体化无线电监测测向系统，至少包括显示控制单元、数字信号处理单元、无线电接收机和电源管理单元，所述显示控制单元、数字信号处理单元、无线电接收机和电源管理单元集成在笔记本电脑内部，形成一个集显示控制和综合数字化测试处理的一体化系统设备，其中，所述数字信号处理单元的显示控制端与显示控制单元连接，所述数字信号处理单元的天线信号输入端与无线电接收机的天线信号输出端连接，所述无线电接收机的天线信号输入端与监测天线接口连接，所述无线电接收机的控制输入端与数字信号处理单元的控制输出端连接。
如图2所示，所述数字信号处理单元至少包括GIS处理模块、电磁环境监测模块、新信号搜索模块、干扰源查找定位模块、场强分布测试模块、同频干扰信号分析模块和基于GIS的台站管理模块中的一种或多种组合。
① 所述电磁环境监测模块用于自动执行预设定的监测采集任务或执行实时下发的任务，并将采集的数据实时存储到数据库，将信号强度用相应的颜色在地图上进行标示，所述电磁环境监测模块还用于采集信号的光谱功率分布SPD数据。
② 所述新信号搜索模块用于执行信号扫描任务，结合注册信号库和信号参考模板判断新信号，并能对指定的新信号进行测量分析和/或录音解调，确定信号的特性。
③ 所述干扰源查找定位模块用于根据指令对新信号搜索模块扫描分析确定的新信号进行定位查找，通过各个方向上该新信号的强弱判断其来波方向，并在地图上标示出该新信号的参数，所述参数至少包括信号的示向度。
④ 所述场强分布测试模块用于采集可疑信号的场强信息，以及当前的位置信息，并在地图上记录移动路径和移动路径上各采集点的场强信息，根据场强分布情况在大范围内查找可疑信号，确定可疑信号的位置。
⑤ 所述数字信号处理单元还包括同频干扰信号分析模块，所述同频干扰信号分析模块根据电磁环境监测模块采集的光谱功率分布SPD数据，生成数字荧光谱/SPD图，以便从数字荧光谱/SPD图中找出同频干扰信号。
⑥ 所述基于GIS的台站管理模块用于管理无线电台站，将所接收到的电台信号的频率与数据库中合法台站的频率进行对比，判断该电台信号是否合法，并在电子地图上进行标注显示，还根据该电台信号的位置信息来判断该电台信息的合法性。
⑦ 所述GIS处理模块中包括定位模块，如GPS模块、BDS模块、GLONASS模块和GALILEO模块中的一种或多种组合。
所述的台站管理模块通过监测电台的位置信息，管理电台是否合法，将经申报合法的无线电台站的信息在GIS电子地图中显示位置，如台站频率、发射功率、名称、经纬度等信息，当接收到相同频率电台信号时，通过数据库对已申报电台的信息的对比，从而确认该电台的合法性，通过注册电台的经纬度在电子地图上面用红点标示，显示出位置信息。
进一步的，所述新信号搜索模块还用于对信号进行标注说明，并对不同类型的信号标注为相应的颜色。
进一步的，所述参数还包括信号的场强值、实时空间占用度、时间场强和地域信息。
进一步的，所述电源管理单元包括无线电接收机电源开关控制模块、DC/DC转换器、AC/DC转换器和电源开关模块，所述无线电接收机的电源输入端与无线电接收机电源开关控制模块的电源输出端连接，所述无线电接收机的控制输入端通过无线电接收机电源开关控制模块与数字信号处理单元的控制输出端连接，所述无线电接收机电源开关控制模块的电源输入端依次与DC/DC转换器、AC/DC转换器和电源开关模块连接，所述电源开关模块的控制端与机壳上的电源开关连接，所述电源开关模块的第一电源输入端与机壳上的电源接口连接。
进一步的，所述系统还包括滤波器，所述数字信号处理单元的天线信号输入端通过滤波器与无线电接收机的天线信号输出端连接。
进一步的，所述机壳内还集成有蓄电池，所述蓄电池的电源输出端与电源开关模块的第二电源输入端连接，所述蓄电池的充电输入端与电源开关模块的充电输出端连接。在该实施例中，本发明还设置有蓄电池，使得本发明在无外接电源的情况下，能进行独立工作，特别适合室外路测等工作环境。
进一步的，所述机壳内还集成有与所述数字信号处理单元连接的温湿度传感器。本发明通过温湿度传感器可实时采集本发明机壳内的温度和湿度信息。
进一步的，所述机壳上还设置有网络接口、USB接口和串行接口，所述的网络接口、USB接口和串行接口分别与数字信号处理单元连接。
进一步的，所述机壳上还设有多种指示灯，包括电源指示灯、无线电接收机工作指示灯和信号处理指示灯，所述电源指示灯与DC/DC转换器连接，所述无线电接收机工作指示灯与无线电接收机电源开关控制模块连接，所述信号处理指示灯与数字信号处理单元连接。
本发明的工作原理：按下电源开关，电源开关模块接通电源，经AC/DC转换器和DC/DC转换器转换为所需的直流电源，在本发明开机后，通过数字信号处理单元发出无线电接收控制信号，无线电接收机电源开关控制模块将该控制信号转发至无线电接收机，并启动无线电接收机开始从监测天线接口接收天线信号，无线电接收机再将天线信号通过滤波器转发给数字信号处理单元，以进行后续的分析处理操作。
本发明中，所述数字信号处理单元包括笔记本的主板电路，可运行Windows操作系统及其他基于Windows操作系统的应用软件，本发明还可采用固态硬盘提高开机速度和数据读取能力。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的笔记本式一体化无线电监测测向系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的笔记本式一体化无线电监测测向系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (8)
1.笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：至少包括显示控制单元、数字信号处理单元、无线电接收机和电源管理单元，所述显示控制单元、数字信号处理单元、无线电接收机和电源管理单元均集成在一个机壳内组成一体化装置，其中，所述数字信号处理单元的显示控制端与显示控制单元连接，所述数字信号处理单元的天线信号输入端与无线电接收机的天线信号输出端连接，所述无线电接收机的天线信号输入端与监测天线接口连接，所述无线电接收机的控制输入端与数字信号处理单元的控制输出端连接；
所述数字信号处理单元至少包括GIS处理模块、电磁环境监测模块、新信号搜索模块、干扰源查找定位模块、场强分布测试模块和基于GIS的台站管理模块中的一种或多种组合；
所述电磁环境监测模块用于自动执行预设定的监测采集任务或执行实时下发的任务，并将采集的数据实时存储到数据库，将信号强度用相应的颜色在地图上进行标示，所述电磁环境监测模块还用于采集信号的光谱功率分布SPD数据；
所述新信号搜索模块用于执行信号扫描任务，结合注册信号库和信号参考模板判断新信号，并能对指定的新信号进行测量分析和/或录音解调，确定信号的特性；
所述干扰源查找定位模块用于根据指令对新信号搜索模块扫描分析确定的新信号进行定位查找，通过各个方向上该新信号的强弱判断其来波方向，并在地图上标示出该新信号的参数，所述参数至少包括信号的示向度；
所述场强分布测试模块用于采集可疑信号的场强信息，以及当前的位置信息，并在地图上记录移动路径和移动路径上各采集点的场强信息，根据场强分布情况在大范围内查找可疑信号，确定可疑信号的位置；
所述基于GIS的台站管理模块用于管理无线电台站，将所接收到的电台信号的频率与数据库中合法台站的频率进行对比，判断该电台信号是否合法，并在电子地图上进行标注显示，还根据该电台信号的位置信息来判断该电台信息的合法性。
2.根据权利要求1所述的笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：所述数字信号处理单元还包括同频干扰信号分析模块，所述同频干扰信号分析模块根据电磁环境监测模块采集的光谱功率分布SPD数据，生成数字荧光谱/SPD图，以便从数字荧光谱/SPD图中找出同频干扰信号。
3.根据权利要求1所述的笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：所述新信号搜索模块还用于对信号进行标注说明，并对不同类型的信号标注为相应的颜色。
4.根据权利要求1所述的笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：所述参数还包括信号的场强值、实时空间占用度、时间场强和地域信息。
5.根据权利要求1所述的笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：所述电源管理单元包括无线电接收机电源开关控制模块、DC/DC转换器、AC/DC转换器和电源开关模块，所述无线电接收机的电源输入端与无线电接收机电源开关控制模块的电源输出端连接，所述无线电接收机的控制输入端通过无线电接收机电源开关控制模块与数字信号处理单元的控制输出端连接，所述无线电接收机电源开关控制模块的电源输入端依次与DC/DC转换器、AC/DC转换器和电源开关模块连接，所述电源开关模块的控制端与机壳上的电源开关连接，所述电源开关模块的第一电源输入端与机壳上的电源接口连接。
6.根据权利要求1所述的笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：所述系统还包括滤波器，所述数字信号处理单元的天线信号输入端通过滤波器与无线电接收机的天线信号输出端连接。
7.根据权利要求1所述的笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：所述机壳内还集成有蓄电池，所述蓄电池的电源输出端与电源开关模块的第二电源输入端连接，所述蓄电池的充电输入端与电源开关模块的充电输出端连接。
8.根据权利要求1所述的笔记本式一体化无线电监测测向系统，其特征在于：所述机壳内还集成有与所述数字信号处理单元连接的温湿度传感器。
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