CN206402206U - 一种短波多路信号侦测与并发处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于短波通信技术领域，公开了一种短波多路信号侦测与并发处理系统，包括：短波信号接收子系统、数据处理子系统及m个用户终端；短波信号接收子系统包括n个接收站，每个接收站包括短波多路接收机、天馈系统和数据预处理服务器，短波多路接收机与天馈系统电连接、与数据预处理服务器无线连接；数据处理子系统包括数据融合处理服务器和核心交换设备，数据融合处理服务器与核心交换设备和每个数据预处理服务器无线连接，核心交换设备与m个用户终端无线连接。当多路短波信号并发时，本实用新型能够在保证通信质量的情况下，能够对多路短波信号同时进行侦测、鉴别和处理。

Description

一种短波多路信号侦测与并发处理系统

技术领域

本实用新型涉及短波通信技术领域，尤其涉及一种短波多路信号侦测与并发处理系统。

背景技术

短波通信技术是一种通过波长较短的电磁波(波长为10m～100m)，利用电离层进行反射从而实现远距离通信的一种无线电通信技术。电离层是大气层在高能粒子作用下由于电离作用而产生的一种等离子区域，太阳活动、人工干扰以及昼夜、季节、气候等因素均会对电离层产生一定的影响。

在短波通信中，双方在进行通信前需事先约定好通信频率，通信时将工作频率调整在该约定频率才可接收或发送短波信号。但由于短波通信依靠电离层来传播和反射信号，而电离层的高度和电子浓度在白天和晚上，冬天和夏天各有不同，对短波的传播会产生不同影响，一般说来白天需要用较短波长，晚上则需要用较长波长，同样，夏天所需波长较短，冬天则要求较长波长。因此，即使是在约定频率上也经常会出现双方无法通信的现象。

此外，许多单位目前都装备了大量的短波电台设备，在这种情形下，如何对区域内多部短波电台发送的信号同时进行侦测、鉴别和处理，也是目前短波通信领域中亟待解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种短波多路信号侦测与并发处理系统，以至少解决现有技术无法保障通信质量以及无法对多路短波信号同时进行侦测、鉴别和处理的问题，当多路短波信号并发时，在保证通信质量的情况下，能够对多路短波信号同时进行侦测、鉴别和处理。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

提供一种短波多路信号侦测与并发处理系统，包括：短波信号接收子系统、数据处理子系统以及m个用户终端；短波信号接收子系统包括n个接收站，每个接收站包括一短波多路接收机、一天馈系统和一数据预处理服务器，短波多路接收机与天馈系统电连接、与数据预处理服务器无线连接；数据处理子系统包括数据融合处理服务器和核心交换设备，数据融合处理服务器与核心交换设备和每个接收站中的数据预处理服务器无线连接，核心交换设备分别与m个用户终端无线连接；m和n为正整数，m≥1，n≥2；

现有的短波通信机制中，双方只能在约定的频率上进行通信，并且由于短波通信需要依靠电离层实现，而电离层的高度和电子浓度易受干扰，影响通信质量，甚至出现在约定频率上双方无法通信的现象。

而本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统中，短波信号接收子系统可对多路并发短波信号进行接收和侦测，并且接收子系统中的每个接收站均可接收监测区域内的全部短波电台发射的短波信号，实现了短波空间的分集接收；进一步的，数据处理子系统中的数据融合服务器将各短波多路接收机接收的分集数据进行融合得到多路语音及业务数据，以获得一定的分集增益，从而有效提高各路短波信号的接收质量；最后，核心交换设备接收多路语音及业务数据，进而将每路语音及业务数据发送至对应的目的用户终端，以使用户终端播放语音及业务数据。可见，相比于现有技术，本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统能够解决现有技术无法保障通信质量以及无法对多路短波信号同时进行侦测、鉴别和处理的问题，当多路短波信号并发时，在保证通信质量的情况下，能够对多路短波信号同时进行侦测、鉴别和处理。具体来说，本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统具有以下几个突出优点：(1)传统的短波接收站由于使用的是单通道接收机，每部接收机只能同时监测一路信号，远远无法达到全频段任意多路信号的侦测与接收的能力，而本实用新型的方案完成了全频段多路信号的侦测和接收，大大提升了信号搜索和处理的能力，同时还节约了配置大量接收机的成本；(2)通过IP网络将各个子系统进行连接，实现了短波基带信号的网络化传输，相比传统无线级联的方式，有效提高了业务数据与控制信令的传输效率和可靠性，同时并大大降低了通信业务的延时；(3)由短波多路接收机实现短波信号的侦测，各级网络服务器完成处理，将侦测和处理这两大功能划分开来，实现了对系统资源的合理分配，并且充分利用了网络服务器的强大运算能力和较低的成本等优势，实现了多路信号解调和译码等功能；(4)运用了短波空间分集接收技术，充分利用了短波多路接收机丰富的接收信道资源，针对区域内每一路的短波信号，分布在各地的短波多路接收机都能将接收结果上报至综合数据处理中心，通过数据融合处理服务器完成对各路信号的分集处理，获得一定的分集增益，有效地提高了各路信号的接收质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种短波多路信号侦测与并发处理系统的拓扑结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发系统中短波多路接收机的结构示意图。

图1中，10-短波信号接收子系统，20-数据处理子系统，30-用户终端，40-第一短波电台/第二短波电台，101-接收站，1011-天馈系统，1012-短波多路接收机，1013-数据预处理服务器，201-数据融合服务器，202-核心交换设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1所示为本实用新型实施例提供的一种短波多路信号侦测与并发处理系统的拓扑结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统包括：短波信号接收子系统10、数据处理子系统20以及m个用户终端30。

其中，短波信号接收子系统10包括n个接收站101，每个接收站101包括一短波多路接收机1012、一天馈系统1011和一数据预处理服务器1013，短波多路接收机1012与天馈系统1011电连接、与数据预处理服务器1013无线连接；数据处理子系统20包括数据融合处理服务器201和核心交换设备202，数据融合处理服务器201与核心交换设备202和每个接收站101中的数据预处理服务器1013无线连接，核心交换设备202分别与m个用户终端30无线连接。

其中，m和n为正整数，m≥1，n≥2。

具体的，短波多路接收机1012可通过网际互连协议(Internet Protocol，IP)网络与数据预处理服务器1013无线连接，数据融合处理服务器201同样可通过IP网络与核心交换设备202和每个接收站101中的数据预处理服务器1013无线连接，核心交换设备202也可通过IP网络分别与m个用户终端30无线连接。

具体来说，在n个接收站101中的任意一个接收站101——第一接收站101中：

天馈系统1011用于：接收全频段短波射频信号，并将全频段短波射频信号传送至第一接收站101的短波多路接收机1012。

短波多路接收机1012用于：接收全频段短波射频信号，并对全频段短波射频信号依次进行功率放大、功率分配、带通滤波及数字信道化处理，得到多路数字基带信号，识别其中的所有有效数字基带信号，得到多路有效数字基带信号，多路有效数字基带信号为m1路短波射频信号经处理后的数字基带信号；确定当前时间对应的时间戳，将时间戳添加至多路有效数字基带信号中后，向数据预处理服务器1013发送多路有效数字基带信号。

其中，所述全频段短波射频信号包括m1个第一短波电台40发射的m1路短波射频信号以及m2个第二短波电台40发射的m2路短波射频信号，第一短波电台40为授权短波电台，第二短波电台40为未授权短波电台，m1和m2为正整数，m1≥1，m2≥1。所述的授权短波电台指经本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统授权的有权限与其进行通信的短波电台，所述的未授权短波电台指，未经本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统授权的、无权与其进行通信的短波电台。m1路短波射频信号中的每路短波射频信号均携带有发射该路短波射频信号的第一短波电台的标识、目的用户终端标识以及发送给目的用户终端30的语音和业务数据，所述的目的用户终端30为m个用户终端30中的一个用户终端30。

数据预处理服务器1013用于：接收n个接收站101中的每个接收站101的短波多路接收机1012发送的多路有效数字基带信号，并对其中的每路有效数字基带信号进行数字解调处理，得到多路基带解调信号，进而通过IP网络向数据融合处理服务器201发送多路基带解调信号。

数据融合处理服务器201，用于接收每个接收站101的数据融合处理服务器201发送的多路基带解调信号，并获取其中每路基带解调信号所携带的第一短波电台的标识、目的用户终端标识以及时间戳；根据每路基带解调信号所携带的第一短波电台的标识、目的用户终端标识及时间戳，对多路基带解调信号进行数据融合，得到多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识；向核心交换设备202发送多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识。

核心交换设备202，用于接收多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识，进而根据每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识，将每路语音及业务数据发送至对应的目的用户终端30。

m个用户终端30，分别用于接收核心交换设备202发送的语音及业务数据，进而播放语音及业务数据中的语音数据，显示语音及业务数据中的业务数据。

其中，所述的用户终端30具体可以是诸如移动电话、蜂窝电话或者具有无线能力的笔记本电脑之类的通信装置，本实用新型实施例对此不作具体限定。

在本实用新型实施例中，所述的短波电台的标识具体可以是短波电台40的电台编号，所述的用户终端标识具体可以是用户终端30的设备识别码，本实用新型对此不作具体限定。

需要说明的是，本实用新型实施例中，短波信号接收子系统10中接收站101的具体数目，具体可以根据监测区域的面积大小和分集接收效果设置，当检测区域面积较大且区域内遮挡物较多时，则应在检测区域设置较多的接收站101，反之，当检测区域面积较小且区域内遮挡物较少时，则可在检测区域设置较少的接收站101。一般而言，可在检测区域内的不同地点设置2-5个接收站101，每个接收站101的短波多路接收机1012负责对其覆盖区域内的短波全频段信号进行侦测。

现有的短波通信机制中，双方只能在约定的频率上进行通信，并且由于短波通信需要依靠电离层实现，而电离层的高度和电子浓度易受干扰，影响通信质量，甚至出现在约定频率上双方无法通信的现象。

而本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统中，短波信号接收子系统可对多路并发短波信号进行接收和侦测，并且接收子系统中的每个接收站均可接收监测区域内的全部短波电台发射的短波信号，实现了短波空间的分集接收；进一步的，数据处理子系统中的数据融合服务器将各短波多路接收机接收的分集数据进行融合得到多路语音及业务数据，以获得一定的分集增益，从而有效提高各路短波信号的接收质量；最后，核心交换设备接收多路语音及业务数据，进而将每路语音及业务数据发送至对应的目的用户终端，以使用户终端播放语音及业务数据。可见，相比于现有技术，本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统能够解决现有技术无法保障通信质量以及无法对多路短波信号同时进行侦测、鉴别和处理的问题，当多路短波信号并发时，在保证通信质量的情况下，能够对多路短波信号同时进行侦测、鉴别和处理。具体来说，本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发处理系统具有以下几个突出优点：(1)传统的短波接收站由于使用的是单通道接收机，每部接收机只能同时监测一路信号，远远无法达到全频段任意多路信号的侦测与接收的能力，而本实用新型的方案完成了全频段多路信号的侦测和接收，大大提升了信号搜索和处理的能力，同时还节约了配置大量接收机的成本；(2)通过IP网络将各个子系统进行连接，实现了短波基带信号的网络化传输，相比传统无线级联的方式，有效提高了业务数据与控制信令的传输效率和可靠性，同时并大大降低了通信业务的延时；(3)由短波多路接收机实现短波信号的侦测，各级网络服务器完成处理，将侦测和处理这两大功能划分开来，实现了对系统资源的合理分配，并且充分利用了网络服务器的强大运算能力和较低的成本等优势，实现了多路信号解调和译码等功能；(4)运用了短波空间分集接收技术，充分利用了短波多路接收机丰富的接收信道资源，针对区域内每一路的短波信号，分布在各地的短波多路接收机都能将接收结果上报至综合数据处理中心，通过数据融合处理服务器完成对各路信号的分集处理，获得一定的分集增益，有效地提高了各路信号的接收质量。

进一步的，如图2所示，在本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发系统中，每个接收站中的短波多路接收机1012具体可以包括依次电连接的射频低噪放模块1012A、射频功分单元1012B、N个带通滤波单元1012C、N个数字化信道单元1012D以及数字处理模块1012E。其中，N个带通滤波单元1012C中任意两个带通滤波单元1012C的带通滤波范围不相同，且N个带通滤波单元1012C总的带通滤波范围为3MHz～30MHz，N为整数，N＞0。

具体的，射频低噪放模块1012A，用于接收全频段短波射频信号，并对全频段短波射频信号进行功率放大。

射频功分单元1012B，用于将经射频低噪放模块1012A功率放大后的全频道短波射频信号分成相互独立的N个短波射频信号，并分别向N个带通滤波单元1012C发送N个短波射频信号中的一个短波射频信号。

N个带通滤波单元1012C，分别用于接收射频功分单元1012B发送的一个短波射频信号，并对短波射频信号进行带通滤波处理，向N个数字化信道单元1012D中的一个数字化信道单元1012D发送经带通滤波处理后的短波射频信号。

N个数字化信道单元1012D，分别用于接收经带通滤波处理后的短波射频信号，并对经带通滤波处理后的短波射频信号进行采样和下变频处理，得到多路数字基带信号，进而向数字处理模块1012E发送多路数字基带信号。

数字处理模块1012E，用于接收每个N个数字化信道单元1012D发送的多路数字基带信号，并识别其中的有效数字基带信号，获得多路有效数字基带信号，确定当前时间对应的时间戳，将时间戳添加至多路有效数字基带信号中后，向数据融合处理服务器201发送多路有效数字基带信号。

优选的，本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发系统中，数据融合处理服务器201具体可以用于：

根据每路基带解调信号所携带的第一短波电台的标识、目的用户终端标识及时间戳，识别出多路基带解调信号中的全部同源信息，同源信息为所携带的第一短波电台的标识、目的用户终端标识及时间戳相同的两路或两路以上基带解调信号；

将各同源信息分别融合为对应的一路语音及业务数据，并将各同源信息对应的目的用户终端标识确定为其融合所得的一路语音及业务数据所对应的目的用户终端标识，从而得到多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识。

优选的，本实用新型实施例提供的短波多路信号侦测与并发系统中，核心交换设备202具体可以用于：

接收多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识：

获取用户终端标识与IP地址的对应关系；

根据每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识，以及用户终端标识与IP地址的对应关系，确定目的用户终端30对应的IP地址；

根据目的用户终端30对应的IP地址，将语音及业务数据发送至目的用户终端30。

其中，需要说明的是，在用户终端30注册至IP网络上后，即可分配得到对应的IP地址，此时核心交换设备202即可建立用户终端30与IP地址的对应关系，并保存该对应关系，当接收到语音及业务数据及其对应的目的用户终端标识后，即可根据预先存储的对应关系目的用户终端30对应的IP地址。

一种可选的实现方式中，核心交换设备202具体可以用于：

根据目的用户终端30对应的IP地址，基于会话初始协议(Session InitiationProtocol，SIP)将语音及业务数据发送至目的用户终端30。

其中，具体如何根据用户终端30的IP地址，基于SIP协议将语音及业务数据发送至用户终端30属于现有技术，本实用新型实施例对此不作详述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种短波多路信号侦测与并发处理系统，其特征在于，包括：短波信号接收子系统、数据处理子系统以及m个用户终端；所述短波信号接收子系统包括n个接收站，每个接收站包括一短波多路接收机、一天馈系统和一数据预处理服务器，所述短波多路接收机与所述天馈系统电连接、与所述数据预处理服务器无线连接；所述数据处理子系统包括数据融合处理服务器和核心交换设备，所述数据融合处理服务器与所述核心交换设备和每个接收站中的所述数据预处理服务器无线连接，所述核心交换设备分别与所述m个用户终端无线连接；m和n为正整数，m≥1，n≥2。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在第一接收站中，所述第一接收站为所述n个接收站中的任意一个接收站：

所述天馈系统用于：接收全频段短波射频信号，并将所述全频段短波射频信号传送至所述第一接收站的短波多路接收机；其中，所述全频段短波射频信号包括m1个第一短波电台发射的m1路短波射频信号以及m2个第二短波电台发射的m2路短波射频信号，所述m1路短波射频信号中的每路短波射频信号均携带有发射该路短波射频信号的第一短波电台的标识、目的用户终端标识以及发送给所述目的用户终端的语音和业务数据，所述第一短波电台为授权短波电台，所述第二短波电台为未授权短波电台，所述目的用户终端为所述m个用户终端中的一个用户终端；m1和m2为正整数，m1≥1，m2≥1；

所述短波多路接收机用于：接收所述全频段短波射频信号，并对所述全频段短波射频信号依次进行功率放大、功率分配、带通滤波及数字信道化处理，得到多路数字基带信号，识别其中的所有有效数字基带信号，得到多路有效数字基带信号，所述多路有效数字基带信号为所述m1路短波射频信号经处理后的数字基带信号；确定当前时间对应的时间戳，将所述时间戳添加至所述多路有效数字基带信号中后，向所述数据预处理服务器发送所述多路有效数字基带信号；

所述数据预处理服务器用于：接收所述n个接收站中的每个接收站的短波多路接收机发送的所述多路有效数字基带信号，并对其中的每路有效数字基带信号进行数字解调处理，得到多路基带解调信号，进而通过IP网络向所述数据融合处理服务器发送所述多路基带解调信号；

所述数据融合处理服务器，用于接收所述每个接收站的数据融合处理服务器发送的所述多路基带解调信号，并获取其中每路基带解调信号所携带的所述第一短波电台的标识、所述目的用户终端的标识以及所述时间戳；根据所述每路基带解调信号所携带的所述第一短波电台的标识、所述目的用户终端的标识及所述时间戳，对所述多路基带解调信号进行数据融合，得到多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端的标识；向所述核心交换设备发送所述多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端的标识；

所述核心交换设备，用于接收所述多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端的标识，进而根据所述每路语音及业务数据对应的目的用户终端的标识，将所述每路语音及业务数据发送至对应的目的用户终端；

所述m个用户终端，分别用于接收所述核心交换设备发送的所述语音及业务数据，进而播放所述语音及业务数据中的语音数据，显示所述语音及业务数据中的业务数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述每个接收站中的短波多路接收机包括依次电连接的射频低噪放模块、射频功分单元、N个带通滤波单元、N个数字化信道单元以及数字处理模块；其中，所述N个带通滤波单元中任意两个带通滤波单元的带通滤波范围不相同，且所述N个带通滤波单元总的带通滤波范围为3MHz～30MHz。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述射频低噪放模块，用于接收所述全频段短波射频信号，并对所述全频段短波射频信号进行功率放大；

所述射频功分单元，用于将经所述射频低噪放模块功率放大后的所述全频道短波射频信号分成相互独立的N个短波射频信号，并分别向所述N个带通滤波单元发送所述N个短波射频信号中的一个短波射频信号；

所述N个带通滤波单元，分别用于接收所述射频功分单元发送的一个短波射频信号，并对所述短波射频信号进行带通滤波处理，向所述N个数字信道化单元中的一个数字信道化单元发送经带通滤波处理后的所述短波射频信号；

所述N个数字信道化单元，分别用于接收经带通滤波处理后的所述短波射频信号，并对经带通滤波处理后的所述短波射频信号进行采样和下变频处理，得到L路数字基带信号，进而向所述数字处理模块发送所述L路数字基带信号；

所述数字处理模块，用于接收每个所述N个数字信道化单元发送的所述L路数字基带信号，并识别其中的有效数字基带信号，获得所述多路有效数字基带信号，确定当前时间对应的时间戳，将所述时间戳添加至所述多路有效数字基带信号中后，向所述数据融合处理服务器发送所述多路有效数字基带信号。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据融合处理服务器具体用于：

根据所述每路基带解调信号所携带的所述第一短波电台的标识、所述目的用户终端标识及所述时间戳，识别出所述多路基带解调信号中的全部同源信息，所述同源信息为所携带的第一短波电台的标识、目的用户终端标识及时间戳相同的两路或两路以上基带解调信号；

将各同源信息分别融合为对应的一路语音及业务数据，并将各同源信息对应的目的用户终端标识确定为其融合所得的一路语音及业务数据所对应的目的用户终端标识，从而得到多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述核心交换设备具体用于：

接收所述多路语音及业务数据以及每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识；

获取用户终端标识与IP地址的对应关系；

根据所述每路语音及业务数据对应的目的用户终端标识，以及所述用户终端标识与IP地址的对应关系，确定所述目的用户终端对应的IP地址；

根据所述目的用户终端对应的IP地址，将所述语音及业务数据发送至所述目的用户终端。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述核心交换设备具体用于：

根据所述目的用户终端对应的IP地址，基于会话初始协议SIP将所述语音及业务数据发送至所述目的用户终端。