CN111866117B - 一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统，涉及无线电监测技术领域。本发明包括设备层、设备管理层、系统核心层、业务逻辑层和表现层；系统核心层包括任务调度模块和数据服务模块，任务管理模块负责各业务功能需求任务统一协调管理，各监测设备任务执行调度统一协调管理、各业务逻辑算法及优先级管理、多任务并行管理和根据不同业务需求对不同数据进行不同的分析处理；所述任务管理模块中的各种任务分不同的优先级，按照优先级进行设备占用分配，同一优先级的两个或两个以上的任务，按照时间片进行任务轮询执行。本发明通过任务调度管理，使各类型信号分析逻辑模块协调运行，用户可以直接看到各类型无线电信号的分析结果。

Description

一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统

技术领域

本发明涉及无线电监测技术领域，更具体地说涉及一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统。

背景技术

在进行无线电信号侦测分析的时候，常用的方法是进行针对性的监测分析，各成一套系统，比如黑广播系统、考试保障系统、无人机侦测系统、伪基站侦测系统等。目前的无线电监测领域中已经可以实现对各业务频段的非法信号的监测，单多种系统的不同，还是会给用户（如无线电管理部门）带来沉重的负担。

普通的接收机监测频率范围都可以从20MHz-6000MHz，目前常用的业务频段也都集中在这个频率范围内。也就是说，从理论上讲，可以实现上述多种系统的接收机的共用，即多种系统使用同一传感器监测网，为避免重复建设，造成资源浪费，亟需一种可以将多种无线电监测分析系统整合在一起，且可以实现多类型无线电信号并行分析的监测系统。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统，本发明的发明目的在于解决现有技术中多种无线电监测系统无法并行，不能共用同一传感器监测网，造成重复建设及资源浪费的问题。本发明的传感器监测系统，可以并行分析多种无线电信号，用于信号分析的各种类型数据基于共同的采集前端，即共用同一传感器监测网，通过任务调度管理，使各类型信号分析逻辑模块协调运行，用户可以直接看到各类型无线电信号的分析结果。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统，其特征在于：包括设备层、设备管理层、系统核心层、业务逻辑层和表现层；所述设备层包括用于采集无线电信号的传感器监测网，所述传感器监测网的监测频率范围在20MHz-6000MHz；所述设备管理层上接系统核心层，下接设备层，接收表现层通过系统核心层的任务调度模块转发来的命令，并对命令解析分解之后下发到设备层中不同的监测设备中；所述系统核心层包括任务调度模块和数据服务模块，所述任务调度模块和数据服务模块均通过消息总线与上层业务逻辑层相连，所述消息总线用于各模块命令和数据的统一协调分发；所述任务调度模块用于处理多业务调度的先后顺序和优先级，接收表现层通过业务逻辑层下发的不同任务，并对接收的任务进行整理，有序下发至设备管理层；所述数据服务模块用于对业务逻辑层所需的数据进行统一的数据存取及规划；所述业务逻辑层进行各种业务逻辑的处理，从系统核心层接收数据，并对数据进行分析处理，将分析处理结果上传至表现层，同时接收表现层下发的任务命令，将任务命令下传到系统核心层；所述表现层为界面UI层，根据业务逻辑层上传的分析结果进行显示，且编辑任务命令，将任务命令下发至业务逻辑层；并由业务逻辑层编辑处理后依次下发至设备层，由设备层的传感器最终执行；

所述任务调度模块负责各业务功能需求任务统一协调管理，各监测设备任务执行调度统一协调管理、各业务逻辑算法及优先级管理、多任务并行管理和根据不同业务需求对不同数据进行不同的分析处理；所述任务调度模块中的各种任务分不同的优先级，按照优先级进行设备占用分配，同一优先级的两个或两个以上的任务，按照时间片进行任务轮询执行。

所述任务调度模块中的任务分类包括实时任务、专项任务、分时任务和闲时任务；所述实时任务是指需要立即执行的任务，指定传感器且任务数据实时回传；所述专项任务是指按照时间日历执行，按指定逻辑、指定参数要求回传数据的任务；所述分时任务是指按照规律进行周期性执行，按业务特性配置，默认设备层按任务特性要求回传数据的任务；所述闲时任务是指设备层自动任务，开机即执行直至关机接收，一直上传数据的任务。

所述数据服务模块中，将多个业务逻辑都需要的数据定义为共享数据，数据服务模块为共享数据提供统一的存取接口；将单个业务逻辑需要的数据定义为专用业务数据，由设备层经设备管理层和系统核心层上传到业务逻辑层，并由业务逻辑层自己存储、分析和应用该专用业务数据，数据服务模块为专用业务数据提供统一的处理函数。

所述业务逻辑层中包括有实时监测业务逻辑、统计分析业务逻辑、台站核查业务逻辑、系统管理逻辑、作弊信号预警业务逻辑、无人机信号预警业务逻辑和黑广播侦测业务逻辑。

所述表现层中包括实时检测UI界面、统计分析UI界面、台站核查UI界面、系统管理UI界面、作弊信号UI界面、无人机UI界面和黑广播UI界面。

与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：

1、本发明提供一种无线电网传感器监测系统，可以并行分析多种无线电信号，用于信号分析的各种类型数据基于共同的采集前端，传感器监测网，通过任务调度管理，使各无线电信号分析逻辑模块协调运行，用户可以直接看到各种非法信号的分析结果，知道非法信号在什么频点，什么时间，什么地点。方便用户使用，且实现了多类型无线电信号的并行分析。

2、在本发明中，设备层为最下面的一层，负责各种数据的采集。设备管理层上接系统核心层，接收表现层通过任务调度转发来的命令，解析分解，下发到不同的监测设备。系统核心层是整个系统的核心包括任务调度、数据服务，消息总线等核心模块，任务调度来处理多业务调度的先后顺序和优先级，接收表现中的业务逻辑下发的不同任务，为他们整队，有序下发，避免混乱和互斥。

3、在本发明中，数据服务提供统一的数据存取及规划，多个业务逻辑都需要的数据定义为共享数据，典型的共享数据为闲时采集的全时、全域、全频段频谱数据，这也是无线电业界通常提起的大数据，数据服务为共享数据提供统一的存取接口。单个业务逻辑需要的数据定义为专用业务数据，由设备层上传到业务逻辑层，由业务逻辑层自己存储、分析、应用，但数据服务模块提供统一的处理函数，即提供数据处理的工具。业务逻辑层进行各种业务逻辑的处理，和各种业务紧密相关，从下层接收数据，进行数据的处理、信号识别、信号分析等，然后向上面测表现层，提供要显示的分析结果；另一方面，从上层表现层接收任务命令，下传到核心层，将命令最终转发到设备，进行业务数据测采集。

4、本发明中，表现层即为界面UI层，表现层和业务逻辑层紧密互联又截然分开，所谓紧密互联是每一种业务逻辑都有其明确相对应的呈现界面，业务需求是什么，就呈现什么，界面紧贴业务需求，比如：常规监测业务有常规监测的界面，作弊信号预警业务有作弊信号预警的界面…,所谓截然分开是说两者为完全不同的模块，完全不同的实现方式，两层通过消息机制进行数据传递，可以分开部署，UI层只是用户交互界面，业务逻辑层进行业务数据处理。

5、本发明可以实现多业务并行分析、多任务并行处理、多种数据并行采集，各应用需求共用一个采集前端，共用一张传感器监测网。任务处理模块，将各种业务应用模块的数据采集任务分成不同的任务类型，不同优先级别。任务调度模块负责各业务功能需求任务统一协调管理，各监测设备任务执行调度统一协调管理。各种业务逻辑算法及优先级管理，避免各任务间的冲突及互斥。多任务并行，可根据覆盖区域不同设置多种监测任务并行执行，根据不同的业务需求对不同数据进行不同的分析处理。

6、本发明中任务处理模块中的任务分类实时任务：立即执行，要求数据实时回传，时效性强，不定时界面触发，指定传感器，比如常规监测功能，频谱查看、单频分析、信号测向等；专项任务：按时间日历执行，按指定逻辑、指定参数要求回传数据，对设备具有独占性，比如安全保障活动中对讲通讯保障；分时任务：规律周期性执行，按业务特性配置，默认所有传感器，按任务特性要求回传数据；闲时任务：传感器自动任务，开机即执行，直至关机结束，一直上传的数据，主要占有度统计、日报月报，也供日后的数据挖掘，电磁态势分析、频谱规划分析等。

附图说明

图1为本发明监测系统的系统结构图；

图2为本发明多任务并行调度逻辑图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明的技术方案作出进一步详细地阐述。

实施例1

作为本发明一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：

如图1所示，一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统，包括设备层、设备管理层、系统核心层、业务逻辑层和表现层；所述设备层包括用于采集无线电信号的传感器监测网，监测频率范围在20MHz——6000MHz,这个范围包含了大部分常用的业务频段，可以监测到多类型无线电信号。传感器监测网密集布设，可由无线电接收机进行布设。

所述设备管理层上接系统核心层，下接设备层，接收表现层通过系统核心层的任务调度模块转发来的命令，并对命令解析分解之后下发到设备层中不同的监测设备中。不同的监测设备或监测传感器可能支持不同的命令格式，设备管理层做统一的解析，对上层提供统一的接口，每个公司的监测接收机可能有其私有的命令格式，比如RS公司是SCPI协议，其他公司支持原子化服务协议，设备管理层会对这些协议解析，上层不需要知道，进行频段扫描就是频段扫描，进行单频测量就是单频测量。

所述系统核心层包括任务调度模块和数据服务模块，所述任务调度模块和数据服务模块均通过消息总线与上层业务逻辑层相连，消息总线负责各模块命令和数据的统一协调分发；；所述任务调度模块用于处理多业务调度的先后顺序和优先级（先后顺序即任务时间上的先后，优先级指任务的重要程度，高优先级的任务可以抢断低优先级的任务，同一优先级的任务要根据任务的下发时间进行排队执行）接收表现层通过业务逻辑层下发的不同任务，并对接收的任务进行整理，有序下发至设备管理层；所述数据服务模块用于对业务逻辑层所需的数据进行统一的数据存取及规划；所述业务逻辑层进行各种业务逻辑的处理，从系统核心层接收数据，并对数据进行分析处理，将分析处理结果上传至表现层，同时接收上层表现层下发的任务命令，将任务命令下传到系统核心层；所述表现层为界面UI层，根据业务逻辑层上传的分析结果进行显示，且编辑任务命令，将任务命令下发至业务逻辑层；并由业务逻辑层编辑处理后依次下发至设备层，由设备层的传感器最终执行；比如界面要看黑广播的发现时间，逻辑层根据黑广播的业务特点，监测相应业务频段信号，并排除合法广播，发现确认黑广播，并监测记录黑广播的发现时间。

如图2所示，所述任务调度模块负责各业务功能需求任务统一协调管理，各监测设备任务执行调度统一协调管理、各业务逻辑算法及优先级管理、多任务并行管理和根据不同业务需求对不同数据进行不同的分析处理；所述任务调度模块中的各种任务分不同的优先级，按照优先级进行设备占用分配，同一优先级的两个或两个以上的任务，按照时间片进行任务轮询执行。

所述任务调度模块中的任务分类包括实时任务、专项任务、分时任务和闲时任务；所述实时任务是指需要立即执行的任务，指定传感器且任务数据实时回传；所述专项任务是指按照时间日历执行，按指定逻辑、指定参数要求回传数据的任务；所述分时任务是指按照规律进行周期性执行，按业务特性配置，默认设备层按任务特性要求回传数据的任务；所述闲时任务是指设备层自动任务，开机即执行直至关机接收，一直上传数据的任务。

所述数据服务模块中，将多个业务逻辑都需要的数据定义为共享数据，数据服务模块为共享数据提供统一的存取接口；将单个业务逻辑需要的数据定义为专用业务数据，由设备层经设备管理层和系统核心层上传到业务逻辑层，并由业务逻辑层自己存储、分析和应用该专用业务数据，数据服务模块为专用业务数据提供统一的处理函数。

所述业务逻辑层中包括有实时监测业务逻辑、统计分析业务逻辑、台站核查业务逻辑、系统管理逻辑、作弊信号预警业务逻辑、无人机信号预警业务逻辑和黑广播侦测业务逻辑。

所述表现层中包括实时检测UI界面、统计分析UI界面、台站核查UI界面、系统管理UI界面、作弊信号UI界面、无人机UI界面和黑广播UI界面。

实施例2

作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

整个系统可分为五层，设备层、设备管理层、系统核心层、业务逻辑层、表现层。

设备层为最下面的一层，负责各种数据的采集。

设备管理层上接系统核心层，接收表现层通过任务调度转发来的命令，解析分解，下发到不同的监测设备。

系统核心层是整个系统的核心包括任务调度、数据服务，消息总线等核心模块，任务调度来处理多业务调度的先后顺序和优先级，接收表现中的业务逻辑下发的不同任务，为他们整队，有序下发，避免混乱和互斥。数据服务提供统一的数据存取及规划，多个业务逻辑都需要的数据定义为共享数据，典型的共享数据为闲时采集的全时、全域、全频段频谱数据，这也是无线电业界通常提起的大数据，数据服务为共享数据提供统一的存取接口。单个业务逻辑需要的数据定义为专用业务数据，由设备层上传到业务逻辑层，由业务逻辑层自己存储、分析、应用，但数据服务模块提供统一的处理函数，即提供数据处理的工具。

业务逻辑层进行各种业务逻辑的处理，和各种业务紧密相关，从下层接收数据，进行数据的处理、信号识别、信号分析等，然后向上面测表现层，提供要显示的分析结果；另一方面，从上层表现层接收任务命令，下传到核心层，将命令最终转发到设备，进行业务数据测采集。

表现层即为界面UI层，表现层和业务逻辑层紧密互联又截然分开，所谓紧密互联是每一种业务逻辑都有其明确相对应的呈现界面，业务需求是什么，就呈现什么，界面紧贴业务需求，比如：常规监测业务有常规监测的界面，作弊信号预警业务有作弊信号预警的界面，所谓截然分开是说两者为完全不同的模块，完全不同的实现方式，两层通过消息机制进行数据传递，可以分开部署，UI层只是用户交互界面，业务逻辑层进行业务数据处理。

系统的核心思想是多业务并行分析、多任务并行处理、多种数据并行采集，各应用需求共用采集前端，共用一张传感器监测网。

核心模块是任务处理模块，将各种业务应用模块的数据采集任务分成不同的任务类型，不同优先级别。任务调度模块负责各业务功能需求任务统一协调管理，各监测设备任务执行调度统一协调管理。各种业务逻辑算法及优先级管理，避免各任务间的冲突及互斥。多任务并行，可根据覆盖区域不同设置多种监测任务并行执行，根据不同的业务需求对不同数据进行不同的分析处理。

任务分类如下：

实时任务：立即执行，要求数据实时回传，时效性强，不定时界面触发，指定传感器，比如常规监测功能，频谱查看、单频分析、信号测向等；

专项任务：按时间日历执行，按指定逻辑、指定参数要求回传数据，对设备具有独占性，比如安全保障活动中对讲通讯保障；

分时任务：规律周期性执行，按业务特性配置，默认所有传感器，按任务特性要求回传数据；

闲时任务：传感器自动任务，开机即执行，直至关机结束，一直上传的数据，主要占有度统计、日报月报，也供日后的数据挖掘，电磁态势分析、频谱规划分析等。

如图2所示，各种任务分不同的优先级，先按优先级进行设备占用分配，如果同一种优先级的任务按时间片进行任务轮询执行。

Claims (2)

1.一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统，其特征在于：一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统，其特征在于：包括设备层、设备管理层、系统核心层、业务逻辑层和表现层；所述设备层包括用于采集无线电信号的传感器监测网，所述传感器监测网的监测频率范围在20MHz-6000MHz；所述设备管理层上接系统核心层，下接设备层，接收表现层通过系统核心层的任务调度模块转发来的命令，并对命令解析分解之后下发到设备层中不同的监测设备中；所述系统核心层包括任务调度模块和数据服务模块，所述任务调度模块和数据服务模块均通过消息总线与上层业务逻辑层相连，所述消息总线用于各模块命令和数据的统一协调分发；所述任务调度模块用于处理多业务调度的先后顺序和优先级，接收表现层通过业务逻辑层下发的不同任务，并对接收的任务进行整理，有序下发至设备管理层；所述数据服务模块用于对业务逻辑层所需的数据进行统一的数据存取及规划；所述业务逻辑层进行各种业务逻辑的处理，从系统核心层接收数据，并对数据进行分析处理，将分析处理结果上传至表现层，同时接收表现层下发的任务命令，将任务命令下传到系统核心层；所述表现层为界面UI层，根据业务逻辑层上传的分析结果进行显示，且编辑任务命令，将任务命令下发至业务逻辑层；并由业务逻辑层编辑处理后依次下发至设备层，由设备层的传感器最终执行；

所述任务调度模块负责各业务功能需求任务统一协调管理，各监测设备任务执行调度统一协调管理、各业务逻辑算法及优先级管理、多任务并行管理和根据不同业务需求对不同数据进行不同的分析处理；所述任务调度模块中的各种任务分不同的优先级，按照优先级进行设备占用分配，同一优先级的两个或两个以上的任务，按照时间片进行任务轮询执行；

所述数据服务模块中，将多个业务逻辑都需要的数据定义为共享数据，数据服务模块为共享数据提供统一的存取接口；将单个业务逻辑需要的数据定义为专用业务数据，由设备层经设备管理层和系统核心层上传到业务逻辑层，并由业务逻辑层自己存储、分析和应用该专用业务数据，数据服务模块为专用业务数据提供统一的处理函数；

所述业务逻辑层中包括有实时监测业务逻辑、统计分析业务逻辑、台站核查业务逻辑、系统管理逻辑、作弊信号预警业务逻辑、无人机信号预警业务逻辑和黑广播侦测业务逻辑；

所述表现层中包括实时检测UI界面、统计分析UI界面、台站核查UI界面、系统管理UI界面、作弊信号UI界面、无人机UI界面和黑广播UI界面。

2.如权利要求1所述的一种多类型无线电信号并行分析的传感器监测系统，其特征在于：所述任务调度模块中的任务分类包括实时任务、专项任务、分时任务和闲时任务；所述实时任务是指需要立即执行的任务，指定传感器且任务数据实时回传；所述专项任务是指按照时间日历执行，按指定逻辑、指定参数要求回传数据的任务；所述分时任务是指按照规律进行周期性执行，按业务特性配置，默认设备层按任务特性要求回传数据的任务；所述闲时任务是指设备层自动任务，开机即执行直至关机接收，一直上传数据的任务。

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