CN106685553A - 无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法 - Google Patents

无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法 Download PDF

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CN106685553A CN201710165071.0A CN201710165071A CN106685553A CN 106685553 A CN106685553 A CN 106685553A CN 201710165071 A CN201710165071 A CN 201710165071A CN 106685553 A CN106685553 A CN 106685553A
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余仪琳
张德鑫
徐镜媛
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明公开了一种无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法，包括进行信号采集；感知设备获取工作环境的频谱特性，选择信道，对所采集的信号进行定位和无线链路扫描等步骤。本发明通过感知设备获取工作环境的频谱特性，选择信道，对所采集的信号进行定位和无线链路扫描，确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息，通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪，从而定位跟踪，极大的改善定位跟踪性能，降低算法的复杂度。

Description

无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域。具体涉及一种无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法。
背景技术
频谱感知技术是指认知用户通过各种信号检测和处理手段来获取无线网络中的频谱使用信息。从无线网络的功能分层角度看，频谱感知技术主要涉及物理层和链路层，其中物理层主要关注各种具体的本地检测算法，而链路层主要关注用户间的协作以及对感知机制的控制与优化。因此，目前频谱感知技术的研究大多数集中在本地感知、协作感知和感知机制优化3个方面。
申请号为CN201310205301.3，名称为《具有频谱感知能力的被动无线定位方法》的专利，可以动态感知附近的频谱特性，选择较好的工作信道，在频谱干扰较为严重的恶劣电磁环境下实现对目标的被动无线定位。可在目标不携带任何无线设备的条件下实现对其位置的估计。系统由多个低成本无线节点组成，便于安装布置，可通过调整无线扫描节点的个数适用于不同尺寸的场景。但是，该技术测试成本高，对硬件要求太高，测量灵活性差。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足提供一种无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法。
一种无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法，包括步骤:
进行信号采集；
感知设备获取工作环境的频谱特性，选择信道，对所采集的信号进行定位和无线链路扫描；
确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息；
通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪。
进一步，所述确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息的具体步骤为：
在频率搜索范围的周边放置多个频谱扫描器和频谱感知设备；
频谱扫描器和频谱感知设备之间通过多个无线信道进行无线通信，实现对无线信道链路接收信号强度的测量；
频谱扫描器接收信号强度测量信息，将信息发送给控制中心；
在控制中心上运行位置算法，根据接收信号强度测量信息实现对目标位置计算。
进一步，所述通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪的具体步骤为：
确定频谱感知线性频率，开始上行频谱感知工作，将频谱感知线性频率的结果向下进行广播；
每次切换相位关系时，实时向数据库上传相位关系，数据库接收相位关系，由此形成相位关系信息数据库；
将所述线性频率与数据库中相位关系进行匹配，从而调取所采集的信号频率的实时位置。
本发明通过感知设备获取工作环境的频谱特性，选择信道，对所采集的信号进行定位和无线链路扫描，确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息，通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪，从而定位跟踪，极大的改善定位跟踪性能，降低算法的复杂度。
附图说明
图1为本发明方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明：
一种无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法，包括步骤:
进行信号采集；
感知设备获取工作环境的频谱特性，选择信道，对所采集的信号进行定位和无线链路扫描；
确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息；
通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪。
所述确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息的具体步骤为：
在频率搜索范围的周边放置多个频谱扫描器和频谱感知设备；
频谱扫描器和频谱感知设备之间通过多个无线信道进行无线通信，实现对无线信道链路接收信号强度的测量；
频谱扫描器接收信号强度测量信息，将信息发送给控制中心；
在控制中心上运行位置算法，根据接收信号强度测量信息实现对目标位置计算。
所述通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪的具体步骤为：
确定频谱感知线性频率，开始上行频谱感知工作，将频谱感知线性频率的结果向下进行广播；
每次切换相位关系时，实时向数据库上传相位关系，数据库接收相位关系，由此形成相位关系信息数据库；
将所述线性频率与数据库中相位关系进行匹配，从而调取所采集的信号频率的实时位置。

Claims (3)

1.一种无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法，其特征在于包括步骤:
进行信号采集；
感知设备获取工作环境的频谱特性，选择信道，对所采集的信号进行定位和无线链路扫描；
确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息；
通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪。
2.根据权利要求1所述的无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法，其特征在于所述确定频率搜索范围，并进行搜索，分析所采集的信号的频谱信息，给出所采集的信号的幅频信息的具体步骤为：
在频率搜索范围的周边放置多个频谱扫描器和频谱感知设备；
频谱扫描器和频谱感知设备之间通过多个无线信道进行无线通信，实现对无线信道链路接收信号强度的测量；
频谱扫描器接收信号强度测量信息，将信息发送给控制中心；
在控制中心上运行位置算法，根据接收信号强度测量信息实现对目标位置计算。
3.根据权利要求2所述的无线电磁频谱监测系统中定位跟踪方法，其特征在于所述通过线性频率和相位关系得到所采集的信号频率进行实时跟踪的具体步骤为：
确定频谱感知线性频率，开始上行频谱感知工作，将频谱感知线性频率的结果向下进行广播；
每次切换相位关系时，实时向数据库上传相位关系，数据库接收相位关系，由此形成相位关系信息数据库；
将所述线性频率与数据库中相位关系进行匹配，从而调取所采集的信号频率的实时位置。
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US20050222788A1 (en) * 2004-04-05 2005-10-06 Georg Ortler Method and device for increasing the dynamic range and measuring accuracy of a measuring device for spectrum and/or network analysis
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CN103763767A (zh) * 2013-05-28 2014-04-30 大连理工大学 具有频谱认知能力的被动无线定位方法

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