CN114330410A - 频谱监控方法及装置、计算机设备和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线电监测技术领域，公开了一种频谱监控方法、频谱监控装置、计算机设备和计算机可读存储介质。其中，频谱监控方法包括：对频谱进行扫描，获得目标频谱；识别目标频谱内是否包含异常信号；若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号；获取异常信号对应的调制方式；根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；存储解调后的异常信号。本发明实施例提供的频谱监控方法可以实现频谱的自动控守，无需安排人力和物力进行24小时的值守，可以解放人工大量的分析操作，实现频谱监控的自动化处理，同时提供了详细的监控数据用于后续的分析处理。
Description
技术领域
本发明涉及无线电监测技术领域，尤其涉及一种频谱监控方法、频谱监控装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
背景技术
现有的无线电监测系统通常需要通过人工盯着电脑看频谱数据，当发现异常信号后，通过人工分析异常信号，从而实现频谱数据的监控。现有的人工控守需要24小时安排人手去监控异常信号，花费人力和物力。而大部分的黑广播通常在晚上进行广播，则需要花费更多的人力和物力对频谱进行监控。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种频谱监控方法和频谱监控装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
第一方面，本发明提供了一种频谱监控方法，包括：
对频谱进行扫描，获得目标频谱；
识别所述目标频谱内是否包含异常信号；
若所述目标频谱内包含所述异常信号，则提取所述异常信号；
获取所述异常信号对应的调制方式；
根据所述异常信号对应的调制方式对所述异常信号进行解调；
存储解调后的所述异常信号。
可选地，所述存储解调后的所述异常信号包括：判断所述异常信号的数量，若所述异常信号的数量大于或等于两个，则：
计算每个所述异常信号的录制时长；
根据所述录制时长录制并存储所述异常信号。
可选地，所述根据所述录制时长录制并存储所述异常信号包括：
根据所述录制时长交替录制每个所述异常信号并存储所述异常信号。
可选地，所述计算每个所述异常信号的录制时长包括：
获取预先设定的录制最小时长、录制最大时长、接收通道个数和待录制的异常信号个数，分配每个所述异常信号的录制时长；或，
获取所述异常信号的强度，根据所述异常信号的强度分配每个所述异常信号的录制时长。
可选地，所述存储解调后的所述异常信号之后，所述方法还包括：
获取解调后的异常信号中的音频数据；
将所述音频数据转换为文本文件；
存储所述文本文件。
可选地，所述方法还包括：
分析所述文本文件中的关键字；
根据所述关键字和预设规则获取有效音频数据。
可选地，所述识别所述目标频谱内是否包含异常信号，包括：
获取采样地点的预定时长内的常规频谱；
获取所述常规频谱的信号能量，记录所述常规频谱的信号能量峰值，并根据所述常规频谱的信号能量计算得到异常信号能量的预设门限值；
将所述预设门限值，所述常规频谱的信号能量峰值与所述目标频谱的信号能量进行比较；
若所述目标频谱的信号能量大于所述预设门限值，且所述目标频谱的信号能量峰值不等于所述常规频谱的信号能量峰值，则确认所述目标频谱为异常信号。
第二方面，本发明提供了一种频谱监控装置，包括：
目标频谱模块，所述目标频谱模块用于对频谱进行扫描，获得目标频谱；
异常信号模块，所述异常信号模块用于识别所述目标频谱内是否包含异常信号；若存在异常信号，则提取所述异常信号；
存储模块，所述存储模块用于获取所述异常信号对应的调制方式；根据所述异常信号对应的调制方式对所述异常信号进行解调；存储解调后的所述异常信号。
第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：
对频谱进行扫描，获得目标频谱；
识别所述目标频谱内是否包含异常信号；
若所述目标频谱内包含所述异常信号，则提取所述异常信号；
获取所述异常信号对应的调制方式；
根据所述异常信号对应的调制方式对所述异常信号进行解调；
存储解调后的所述异常信号。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：
对频谱进行扫描，获得目标频谱；
识别所述目标频谱内是否包含异常信号；
若所述目标频谱内包含所述异常信号，则提取所述异常信号；
获取所述异常信号对应的调制方式；
根据所述异常信号对应的调制方式对所述异常信号进行解调；
存储解调后的所述异常信号。
本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本发明实施例提供的频谱监控方法包括：对频谱进行扫描，获得目标频谱；识别目标频谱内是否包含异常信号；若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号；获取异常信号对应的调制方式；根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；存储解调后的异常信号。利用本发明实施例提供的频谱监控方法可以实现频谱的自动控守，无需安排人力和物力进行24小时的值守，可以解放人工进行大量的分析操作，实现频谱监控的自动化处理，同时提供了详细的监控数据用于后续的频谱分析处理。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地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地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的频谱监控方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的频谱监控装置的结构示意图；
图3是本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
本发明实施例提供了一种频谱监控方法，包括：对频谱进行扫描，获得目标频谱；识别目标频谱内是否包含异常信号；若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号；获取异常信号对应的调制方式；根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；存储解调后的异常信号。这样，根据用户预先设定好的监控条件，通过设备的异常检测功能，实时监控异常信号，并自动调配窄带分析通道对异常信号进行自动识别、自动定位、自动解调等处理。同时把相关数据记录下来，以便后续进行进一步的分析及研判。具体实现方式如下：
参考图1，图1是本发明实施例提供的频谱监控方法的流程图，该方法包括以下步骤：
S101：对频谱进行扫描，获得目标频谱。
其中，获取一个比较宽的频段，对频段内的信号进行扫描，根据用户的设定对比较宽的频段进行分频段扫描。分频段扫描可以是用户手动进行选择的频段，例如，用户手动选择的频段是60MHz或者40MHz。也可以预先设置多个频段的选择模式，随机或自定义频段扫描的选择模式。这样，无需对整个比较宽的频段均进行扫描，只需要将频段划分为多段，选取其中的几个频段作为目标频段即可。得出目标频段后对目标频段内的信号进行扫描。
S102：识别目标频谱内是否包含异常信号；若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号。
其中，识别目标频谱内是否包含异常信号包括：获取采样地点的预定时长内的常规频谱；获取常规频谱的信号能量，记录常规频谱的信号能量峰值，并根据常规频谱的信号能量计算得到异常信号能量的预设门限值；将预设门限值，常规频谱的信号能量峰值与目标频谱的信号能量进行比较；若目标频谱的信号能量大于预设门限值，且目标频谱的信号能量峰值不等于常规频谱的信号能量峰值，则确认目标频谱为异常信号。
具体地，常规频谱的作用有两种：一是获取采样地点的预定时长内的信号能量，对该信号能量进行均值计算，得到采样地点的信号能量的平均值，即相当于是门限值。判断目标频谱的信号能量是否大于门限值，即可得出该目标频谱内是否包含异常信号。二是在采样地点内获取预定时长的信号能量，可能会获取固定出现的有效信号的峰值，例如，常规形式的轮船的无线电信号，在轮船经过该采样地点时，发射的无线电信号是大能量的信号，该信号可以被检测到，但是对该频谱进行监测的意义不大，所以需要进行排除干扰。
常规频谱也可以是对某一地方的历年频谱数据进行计算后得出的频谱，或者可以选定一个区域范围，比如海边、或者山林这一区域，进行频谱监控得出的频谱。
S103：获取异常信号对应的调制方式；根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；存储解调后的异常信号。
其中，存储解调后的异常信号包括：判断异常信号的数量，若异常信号的数量大于或等于两个，则：
计算每个异常信号的录制时长；
根据录制时长录制并存储异常信号。
根据录制时长录制并存储异常信号包括：根据录制时长交替录制每个异常信号并存储异常信号。其中，交替录制是指录制一段A信号，然后录制一段B信号，再转换为录制一段A信号，如此进行交替录制。当然了，也可以录制一段A信号，然后录制一段B信号，再录制一段C信号，继续录制一段A信号，然后录制一段B信号，再录制一段C信号，也即是这三段信号交替录制。
具体地，计算每个异常信号的录制时长包括：获取预先设定的录制最小时长、录制最大时长、接收通道个数和待录制的异常信号个数，分配每个异常信号的录制时长。
计算异常信号的录制时长，录制时长的计算公式为time＝min+(max-min)*channels/count；其中，time是录制时长，min是最小录制时长，max是最大录制时长，channels是可用的通道个数，count是当前待处理的异常信号个数。例如：min＝30；max＝3*60＝180；channels＝2；count＝10，则time＝30+150*2/10＝60秒，2个通道10个异常信号，每个异常信号记录1分钟，大概记录5分钟之后循环一次。
实际应用中，如果异常信号数量过多，会按照用户设定的最低录制时长进行录制，例如，用户设定了最低录制时长是1分钟，则每个异常信号会录制1分钟，然后轮换其他异常信号。用户可以设定最短录制时长和最长录制时长，然后由服务器根据运行中的待处理的异常信号的数量，动态在合适的范围内进行调整。例如最短30秒，最长3分钟，则录制时长在此范围内动态调整。
在一具体实施方式中，计算每个异常信号的录制时长包括：获取异常信号的强度，根据异常信号的强度分配每个异常信号的录制时长。
具体地，异常信号的强度可以为接收信号的功率。
存储解调后的异常信号之前，方法还包括：判断异常信号是否为噪音；若异常信号为噪音，则删除异常信号。这样，把解调出来的异常信号进行人工智能算法分析，如果发现是噪音可以自动删除，避免保留无用数据，从而干扰后续的分析。
具体地，存储解调后的异常信号之后，方法还包括：获取解调后的异常信号中的音频数据；将音频数据转换为文本文件；存储文本文件。这样，便于后续人工对解调后的异常信号进行分析，文本文件也便于快速地查看。当然了，存储的文本文件也可以经由算法进行识别文本文件，进行自动判别。实际应用中，方法还包括：分析文本文件中的关键字；根据关键字获取有效音频数据。这样，还可以把音频数据转换为文本文件进行文本分析，可以发现某些关键字并进行记录，以便后续人工判证或自动化判证。
具体地，信号的调制方式包括AM、FM、2ASK、2FSK、4FSK、MSK、BPSK、QPSK、OQPSK、π/4DQPSK、8PSK和16QAM中的至少一种。目前调制的对象是30MHz到3GHz的无线电信号。实际应用中，也可以是20MHz到6GHz的无线电信号。
参考图2，本发明实施例还提供一种频谱监控装置，包括：
目标频谱模块，目标频谱模块用于对频谱进行扫描，获得目标频谱；
异常信号模块，异常信号模块用于识别目标频谱内是否包含异常信号；若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号；
存储模块，存储模块用于获取异常信号对应的调制方式；根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；存储解调后的异常信号。
这样，利用本发明实施例提供的频谱监控装置，可以根据用户预先设定好的监控条件，通过设备的异常检测功能，实时监控异常信号，并自动调配窄带分析通道对异常信号进行自动识别、自动定位、自动解调等处理。同时把相关数据记录下来，以便后续进行进一步的分析及研判。
参考图3，在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
对频谱进行扫描，获得目标频谱；
识别目标频谱内是否包含异常信号；
若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号；
获取异常信号对应的调制方式；
根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；
存储解调后的异常信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现上述方法的步骤，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
对频谱进行扫描，获得目标频谱；
识别目标频谱内是否包含异常信号；
若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号；
获取异常信号对应的调制方式；
根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；
存储解调后的异常信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现上述方法的步骤，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行以下步骤：
对频谱进行扫描，获得目标频谱；
识别目标频谱内是否包含异常信号；
若目标频谱内包含异常信号，则提取异常信号；
获取异常信号对应的调制方式；
根据异常信号对应的调制方式对异常信号进行解调；
存储解调后的异常信号。
在一个实施例中，计算机程序产品或计算机程序执行时还实现上述方法的步骤，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种频谱监控方法，其特征在于，包括：
对频谱进行扫描，获得目标频谱；
识别所述目标频谱内是否包含异常信号；
若所述目标频谱内包含所述异常信号，则提取所述异常信号；
获取所述异常信号对应的调制方式；
根据所述异常信号对应的调制方式对所述异常信号进行解调；
存储解调后的所述异常信号。
2.根据权利要求1所述的频谱监控方法，其特征在于，所述存储解调后的所述异常信号包括：判断所述异常信号的数量，若所述异常信号的数量大于或等于两个，则：
计算每个所述异常信号的录制时长；
根据所述录制时长录制并存储所述异常信号。
3.根据权利要求2所述的频谱监控方法，其特征在于，所述根据所述录制时长录制并存储所述异常信号包括：
根据所述录制时长交替录制每个所述异常信号并存储所述异常信号。
4.根据权利要求2所述的频谱监控方法，其特征在于，所述计算每个所述异常信号的录制时长包括：
获取预先设定的录制最小时长、录制最大时长、接收通道个数和待录制的异常信号个数，分配每个所述异常信号的录制时长；或，
获取所述异常信号的强度，根据所述异常信号的强度分配每个所述异常信号的录制时长。
5.根据权利要求1所述的频谱监控方法，其特征在于，所述存储解调后的所述异常信号之后，所述方法还包括：
获取解调后的异常信号中的音频数据；
将所述音频数据转换为文本文件；
存储所述文本文件。
6.根据权利要求5所述的频谱监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
分析所述文本文件中的关键字；
根据所述关键字和预设规则获取有效音频数据。
7.根据权利要求1所述的频谱监控方法，其特征在于，所述识别所述目标频谱内是否包含异常信号，包括：
获取采样地点的预定时长内的常规频谱；
获取所述常规频谱的信号能量，记录所述常规频谱的信号能量峰值，并根据所述常规频谱的信号能量计算得到异常信号能量的预设门限值；
将所述预设门限值，所述常规频谱的信号能量峰值与所述目标频谱的信号能量进行比较；
若所述目标频谱的信号能量大于所述预设门限值，且所述目标频谱的信号能量峰值不等于所述常规频谱的信号能量峰值，则确认所述目标频谱为异常信号。
8.一种频谱监控装置，其特征在于，包括：
目标频谱模块，所述目标频谱模块用于对频谱进行扫描，获得目标频谱；
异常信号模块，所述异常信号模块用于识别所述目标频谱内是否包含异常信号；若所述目标频谱内包含所述异常信号，则提取所述异常信号；
存储模块，所述存储模块用于获取所述异常信号对应的调制方式；根据所述异常信号对应的调制方式对所述异常信号进行解调；存储解调后的所述异常信号。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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