CN114258051A - 一种通信设备的信息采集装置及评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信设备的信息采集装置及评估方法，属于无线通信技术领域，包括：语音信息采集处理模块、通信设备信息采集模块、状态管理控制模块、注入干扰模块、数据安全模块、主动与被动语音评估模块。本发明采集的数据更加准确客观可靠，最终的评估结果的更加客观公正；避免了在以往的人工采集过程中，出现任务期间集中采集、任务结束后统一分析、过程中出现的各类问题，解决问题的周期短、效果好；从根本上解决了人工采集及评估时出现不同的人评估的结果不一致，直接导致对任务的结论有颠覆性影响的问题，值得被推广使用。

Description

一种通信设备的信息采集装置及评估方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种通信设备的信息采集装置及评估方法。

背景技术

通信设备在各种场景使用过程中，为记录通信设备工作状态及人员操作步骤，目前，通信设备相关信息采集的实现方法是使用频谱仪、功率计、高速数据采集卡、磁盘矩阵等一系列的设备按流程步骤严格操作，人工综合评定筛选出有效信息；在筛选出一定量的有效信息后，要对信息进行信息评估，信息评估系统是通过人工识别通断状态、语音清晰度、信息准确度等相关指标的权重进行人工评估。

目前的通信设备信息采集过程中存在一定的问题，比如，采集设备种类多，协议杂，难以实现自动化信息采集；采集设备成本高，后期的维护费用、人员投入大，无法大规模推广；采集设备体积大、种类多，对野外场景实际应用过程中的通信设备进行信息采集有一定条件要求，比如供电、山地运输、防雨等；采集操作步骤对人员技术要求高、数量大，需要采集人员对各类仪器仪表熟练使用，并对被采集对象有一定的了解，对采集的各类海量信息进行筛选比对，工作量大、效率低，具有一定的局限性，无法大规模推广应用；信息评估通过人工方法评估，评估指标种类少、范围小，难以根据评估重点指标实时变化；信息评估时因需要分析评估海量数据，评估指标每增加一项，人力成本相应提高，效率低，难以实时输出相关结果，效率低。为此，提出一种通信设备的信息采集装置及评估方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有通信设备信息采集过程中存在的采集设备适用性差、采集步骤对人员要求高以及信息评估人力成本等问题，提供了一种通信设备的信息采集装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括语音信息采集处理模块、通信设备信息采集模块、状态管理控制模块、注入干扰模块、数据安全模块、主动与被动语音评估模块；

所述语音信息采集处理模块，用于采集通信设备工作时接收和发出的话音，在本地存储语音数据，并且将采集到的语音通过无线方式实时回传至管理控制平台；

所述通信设备信息采集模块，用于采集通信设备的位置信息、工作状态信息、工作模式信息、工作参数信息，并将采集到的上述通信设备信息进行本地存储同时通过无线方式实时回传至管理控制平台；

所述状态管理控制模块，用于接收管理控制平台下发的控制指令，对信息采集装置进行远程控制管理；

所述注入干扰模块，用于将存储在信息采集装置里的干扰音频数据注入到通信设备的耳机端口，模拟通信设备遭遇干扰情况下的工作状态；

所述数据安全模块，用于实现信息采集装置与管理控制平台之间交互数据的加密；

所述主动与被动语音评估模块，用于实现被采集通信装备的通话收发信息及通话内容质量评估。

更进一步地，在通信设备进行语音通信时，会存在大量的空白语音，所述语音信息采集处理模块对采集过程中的空白语音进行删除处理。

更进一步地，所述通信设备的位置信息包括经度、纬度、高程；所述通信设备的工作状态信息包括业务类型、电平状态、键控状态；所述通信设备的工作模式信息分为定频、跳频、自适应、自动；所述工作参数信息包括功率大小、通信设备机器版本、软件版本、通信设备电压、功率、时间、速率、信道、信道组。

更进一步地，所述控制指令为多种，分别为终端唤醒、终端休眠、终端状态、干扰模式、采集语音、采集通信设备信息、采集通信设备信息种类。

更进一步地，在所述注入干扰模块中，注入干扰样式为调音干扰，模拟注入式干扰的干扰源即为信息采集装置本身,干扰方式通过软件预制,干扰途径为信道干扰。

本发明还提供了一种通信设备的信息评估方法，用于对上述信息采集装置采集到的通信设备信息进行评估，包括以下步骤：

S1：采集数据收集处理

接收中心服务器接收并转发的信息采集装置回传的采集数据，并保存在缓存数据池中和保存入采集数据记录数据库；

S2：实时通联网络分析

根据采集数据分析通信设备的通联关系；统计通信设备在演习任务中的开关机状态、收发话状态、收发时长、用频、接收信噪比信息，通过数据累积，综合分析部队编成群及单部通信设备的热点通信时段，各时段内集群通信用频效率、通联关系、通信质量等通信规律；

S3：突发状况处理效果评估

根据信息采集装置回传的通信设备的通信信噪比，分析判断通信设备的通信链路质量；根据通信设备的位置、发射功率、接受灵敏度、通联关系、地形地貌、自然背景电磁环境，通过权重比例，综合分析通信链路质量下降的原因，对于因突发信号引起的通信链路质量下降，分析主动干扰，组网自扰、频段柱塞等信息，通过权重比例，综合统计分析通信设备在演习任务中的突发状况信息。

本发明相比现有技术具有以下优点：该通信设备的信息采集装置，采集的数据更加准确客观可靠，最终的评估结果的更加客观公正；避免了在以往的人工采集过程中，出现任务期间集中采集、任务结束后统一分析、过程中出现的各类问题，解决问题的周期短、效果好；从根本上解决了人工采集及评估时出现不同的人评估的结果不一致，直接导致对任务的结论有颠覆性影响的问题，值得被推广使用。

附图说明

图1是本发明实施例一中信息采集装置的模块框图；

图2是本发明实施例一中信息采集装置的工作流程示意图；

图3是本发明实施例二中信息评估方法的功能模块示意图；

图4是本发明实施例二中信息评估方法的主要业务流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供一种技术方案：一种通信设备的信息采集装置，本实施例中信息采集装置结构小巧，符合人体力学设计，同时采用一体化背包设计，方便携带，方便运输。终端通过电缆连接安装于通信设备(被测设备)上，采用锂电池供电方式，电池盒与信息采集装置采用卡扣式设计，方便更换及充电，配有集中式充电箱。

信息采集装置根据管理控制平台下发的采集任务，可自动采集并存储通信设备工作状态、运行参数、语音信息、位置信息数、通信设备代号等；采集数据存储于本地移动介质，采集数据既可以在采集结束后通过数据导出的方式拷贝至管理控制平台，也可以在采集过程中通过无线方式实时传输至管理控制平台；同时信息采集装置还具备注入干扰功能，以模拟通信设备被干扰情况下的工作情况。

如图1所示，本实施例的信息采集装置具体包括以下功能模块(硬件模块)：

语音信息采集处理模块、通信设备信息采集模块、状态管理控制模块、注入干扰模块、数据安全模块、主动与被动语音评估模块。

下面对上述功能模块进行具体说明

语音信息采集处理模块

采集通信设备工作时语音采集模块按照16K采样率，16位采样位数，双通道的模式接收和发出的话音数据，并将采集到的语音数据直接在本地存储语音PCM数据，并且能够将采集到的语音通过无线方式实时回传至管理控制平台；语音通信时，会存在大量的空白语音，能够针对采集过程中的采集到的语音PCM数据，设置一个有效语音门阀值，判断采集到语音PCM数据中，在一段时间内出现大量不超过有效语音门阀值的PCM数据，这段时间中的PCM数据称为“空白语音”数据，删除这段时间内的语音PCM数据，再拼接这段时间前后的语音PCM数据，整合成有效语音数据并进行传输，这样节省本地存储空间和无线传输带宽。

通信设备信息采集模块

能够通过北斗芯片接受北斗卫星的位置信息，北斗芯片通过串口传输方式上传位置信息数据，采集通信设备按照北斗数据协议提取出采集设备的具体位置信息，例如经度、纬度、高程；通信设备采集模块有业务类型模块、电压检测模块、键控状态模块等，其中业务类型是通过串口采集被采集通信装备的业务数据进行数据分析、比对来区分业务类型；电平状态是通过AD采集电平的具体电压值；键控装备是通过采集设备的IO状态采集电路采集高低电平来判断，从而能够成功采集通信设备的工作状态信息，例如业务类型、电平状态、键控状态等；能够采集通信设备的工作模式信息，采集设备通过串口下发对被采集通信装备的查询工作模式指令，分析比对被测采集通信装备回传查询数据，得到被采集通信装备的工作模式，例如定频、跳频、自适应、自动；能够采集通信设备的工作参数信息，采集设备通过串口下发对被采集通信装备的查询工作参数指令，分析比对被采集通信装备回传查询数据，得到被采集通信装备的工作参数数据，例如功率大小、通信设备机器版本、软件版本、通信设备电压、功率、时间、速率、信道、信道组等；能够将采集到的通信设备信息进行本地存储同时通过无线方式实时回传至管理控制平台，采集设备采集到的设备信息数据以文本数据方式存储到采集设备的SD卡中，再通过采集设备中的无线模块，比如4G、WIFI等无线方式、传输到管理控制平台；具备时统授时功能，采集设备中有RTC时间模块，利用RTC时间模块中的实时时间来对采集数据进行标注采集时间戳，具备采集通信设备网号，台号数据，能对采集到的信息标注时间戳。

状态管理控制模块

能够接收管理控制平台下发的控制指令，对信息采集装置进行远程控制管理，控制指令包括终端唤醒、终端休眠、终端状态、干扰模式、采集语音、采集通信设备信息、采集通信设备信息种类等；终端状态指令完成终端自身信息的查询，例如终端与通信设备的连接状态、终端的网络状态、终端的剩余电量等；干扰模式、采集语音、采集通信设备信息、采集通信设备信息种类等指令通过调用注入干扰模块、语音信息采集处理模块、通信设备信息采集模块完成相关的通信设备干扰注入、通信设备语音采集和通信设备信息采集功能。

注入干扰模块

能够将存储在信息采集装置里的干扰音频数据强行注入到通信设备的耳机端口，干扰音频数据采用的是软件提前模拟出采集设备使用过程中的背景噪音，噪声数据融合到语音数据中，以不影响语音识别的信噪比加入噪声数据，合成带有噪声的语言数据，再通过语音模块播放出声音，注入干扰样式包括但不限于调音干扰，以模拟通信设备遭遇干扰情况下的工作状态，让参训人员体会通信设备受干扰时的工作情况,注入干扰是为了使通信设备使用者体会在通信设备受扰后,通信设备及其耳机话筒组的物理特性,模拟真实的外部干扰效果,真实的通信干扰为射频干扰,干扰源有着不特定性,干扰方式有着随机性,模拟注入式干扰的干扰源即为采集器(信息采集装置)本身,干扰方式通过软件预制，先通过MATLAB软件模拟出需求的干扰噪声数据，采集设备通过模拟出干扰数据产生真实的噪声数据,干扰途径为信道干扰,在干扰效果评估时,两者采用的是比较输出和输入语音之间的差异程度，将差异量值作为评估算法的依据数据。

数据安全模块

采用AES128位加密机制，根据16字节的密钥对交互数据的16字节进行AES的加密，其中运用到字节替代、行移位、列混淆、轮密钥加等方式来实现信息采集装置与管理控制平台之间交互数据的加密，保证相关数据传输安全。

主动与被动语音评估模块

根据管理控制平台下发的评估任务完成初始化；同时根据语音采集任务，执行对应的工作，如语音信息采集、干扰注入、语音质量评估等，其中语音质量评估方式是基于比较语音输入与输出之间的失真程度，将其差异数据值作为语音质量的评估依据。语音采集和评估数据存储在终端本地并实时传输至管理控制平台；具体流程如图2所示。

实施例二

在本实施例中，还提供了一种信息评估方法，该评估方法以软件形式安装在计算机储存介质中，信息评估方法接收实施例一中通信设备的信息采集装置采集的通信设备相关数据对通信设备的业务类型、通信次数、通信时刻、通信质量、入网时间、组网稳定时间等信息进行统计分析；并评估通信设备突发状况和操作员采取处理突发措施的有效性；基于可视化图表实时显示相关通信设备状态；基于通信设备使用过程数据生成评估报告并支持过程的回放；信息评估方法包括采集数据处理模块、实时通联网络分析、效果评估模块、语音监听模块、数据统计分析、业务显示模块、辅助频谱管控模块、评估报告生成模块等多个功能模块。

信息评估方法的主要功能包括采集数据收集、实时通联网络分析、突发状况处理效果评估、语音监听、数据统计分析、业务显示、辅助频谱管控、报告生成等，如图3所示。

下表为信息评估方法功能模块组成说明表

表1信息评估方法功能模块组成说明表

信息评估方法的主要业务流程如图4所示。

综上所述，上述实施例的通信设备的信息采集装置、评估方法及系统，采集的数据更加准确客观可靠，最终的评估结果的更加客观公正；避免了在以往的人工采集过程中，出现任务期间集中采集、任务结束后统一分析、过程中出现的各类问题，解决问题的周期短、效果好；从根本上解决了人工采集及评估时出现不同的人评估的结果不一致，直接导致对任务的结论有颠覆性影响的问题，值得被推广使用。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种通信设备的信息采集装置，其特征在于，包括：语音信息采集处理模块、通信设备信息采集模块、状态管理控制模块、注入干扰模块、数据安全模块、主动与被动语音评估模块；

所述语音信息采集处理模块，用于采集通信设备工作时接收和发出的话音，在本地存储语音数据，并且将采集到的语音通过无线方式实时回传至管理控制平台；

所述通信设备信息采集模块，用于采集通信设备的位置信息、工作状态信息、工作模式信息、工作参数信息，并将采集到的上述通信设备信息进行本地存储同时通过无线方式实时回传至管理控制平台；

所述状态管理控制模块，用于接收管理控制平台下发的控制指令，对信息采集装置进行远程控制管理；

所述注入干扰模块，用于将存储在信息采集装置里的干扰音频数据注入到通信设备的耳机端口，模拟通信设备遭遇干扰情况下的工作状态；

所述数据安全模块，用于实现信息采集装置与管理控制平台之间交互数据的加密；

所述主动与被动语音评估模块，用于实现被采集通信装备的通话收发信息及通话内容质量评估。

2.根据权利要求1所述的一种通信设备的信息采集装置，其特征在于：在通信设备进行语音通信时，存在空白语音，所述语音信息采集处理模块对采集过程中的空白语音进行删除处理。

3.根据权利要求1所述的一种通信设备的信息采集装置，其特征在于：所述通信设备的位置信息包括经度、纬度、高程；所述通信设备的工作状态信息包括业务类型、电平状态、键控状态；所述通信设备的工作模式信息分为定频、跳频、自适应、自动；所述工作参数信息包括功率大小、通信设备机器版本、软件版本、通信设备电压、功率、时间、速率、信道、信道组。

4.根据权利要求1所述的一种通信设备的信息采集装置，其特征在于：所述控制指令为多种，分别为终端唤醒、终端休眠、终端状态、干扰模式、采集语音、采集通信设备信息、采集通信设备信息种类。

5.根据权利要求1所述的一种通信设备的信息采集装置，其特征在于：在所述注入干扰模块中，注入干扰样式为调音干扰，模拟注入式干扰的干扰源即为信息采集装置本身,干扰方式通过软件预制,干扰途径为信道干扰。

6.一种通信设备的信息评估方法，其特征在于，用于对如权利要求1～6任一项所述的通信设备的信息采集装置采集到的通信设备信息进行评估，包括以下步骤：

S1：采集数据收集处理

接收中心服务器接收并转发的信息采集装置回传的采集数据，并保存在缓存数据池中和保存入采集数据记录数据库；

S2：实时通联网络分析

根据采集数据分析通信设备的通联关系；统计通信设备在演习任务中的开关机状态、收发话状态、收发时长、用频、接收信噪比信息，通过数据累积，综合分析部队编成群及单部通信设备的热点通信时段，各时段内集群通信用频效率、通联关系、通信质量；

S3：突发状况处理效果评估

根据信息采集装置回传的通信设备的通信信噪比，分析判断通信设备的通信链路质量；根据通信设备的位置、发射功率、接受灵敏度、通联关系、地形地貌、自然背景电磁环境，通过权重比例，综合分析通信链路质量下降的原因，对于因突发信号引起的通信链路质量下降，分析主动干扰，组网自扰、频段柱塞信息，通过权重比例，综合统计分析通信设备在演习任务中的突发状况信息。

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