RU2263406C2 - Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи - Google Patents
Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263406C2 RU2263406C2 RU2003121665/09A RU2003121665A RU2263406C2 RU 2263406 C2 RU2263406 C2 RU 2263406C2 RU 2003121665/09 A RU2003121665/09 A RU 2003121665/09A RU 2003121665 A RU2003121665 A RU 2003121665A RU 2263406 C2 RU2263406 C2 RU 2263406C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- signals
- analysis
- digital
- converted
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для реализации систем, производящих мониторинг радиосигналов с различными видами модуляции, передаваемых по каналам спутниковых, радиорелейных и других беспроводных линий связи. Технический результат - повышение эффективности и адаптивности к изменяющейся радиоэлектронной обстановке систем, производящих мониторинг радиосигналов. Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи состоит в том, что выделенные сообщения оценивают по качеству, при этом сигналы, имеющие отклонения от детерминированной структуры на разных уровнях их формирования, заносят в оперативное запоминающее устройство буфера, форматируют и через контроллер управления записывают в съемный накопитель на жестких магнитных дисках для последующего анализа, а модулированные сигналы с отклонением системных характеристик по выходу второго направления разветвления для ввода в оперативное запоминающее устройство буфера предварительно подвергают усилению, фильтрации и аналого-цифровой обработке. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для реализации систем, производящих мониторинг систем связи с различными видами модуляции радиосигналов, передаваемых по каналам спутниковых, радиорелейных и других беспроводных линий связи.
Оперативная оценка электромагнитной обстановки и анализ состояния каналов связи в реальном масштабе времени в конкретных условиях приема возможны при эффективно действующей системе радиомониторинга, которая должна обеспечить мобильность средств мониторинга и полный набор средств обработки и анализа сигналов.
Главной задачей мониторинга является задача контроля систем связи, направленная на:
- идентификацию каналов связи в соответствии с порядком их организаций;
- анализ эффективности использования каналов связи (радиочастотного спектра);
- выявление мешающих факторов для работы систем связи;
- выявление нарушений дисциплины связи и несанкционированного доступа в систему;
- измерение параметров излучений и выявление их отклонений от нормативных значений;
- оценка качества передаваемых сообщений.
Для решения указанных задач существуют специальные технические средства, включающие:
- антенно-фидерные устройства;
- приемные устройства;
- анализаторы и измерители технических параметров;
- демодуляторы;
- декодеры;
- демультиплексоры;
- устройства обработки и регистрации принятой информации.
Широкий круг решаемых такими техническими средствами задач невозможен без использования развитой номенклатуры аппаратно-программных средств, призванной способствовать повышению эффективности служб контроля.
В комплексе радиоконтроля требуется обеспечить возможность работы с высокоскоростными информационными потоками. Задача аппаратно-программного обеспечения такой системы заключается в обеспечении доступа к сигналам на любом уровне иерархии уплотнения на фоне постоянно изменяющейся электромагнитной обстановки, возможности их анализа и обработки.
При оптимальном способе мониторинга неизвестный сигнал принимают практически без существенного ограничения по времени появления, длительности, несущей частоте, ширине спектра и способам модуляции [1, 2]. В то же время самые совершенные и современные способы оценки электромагнитной обстановки не позволяют в полной мере учесть все многообразие реальной ситуации.
Необходимо отметить, что известные заявителю способы мониторинга радиосигналов оптимизированы для конкретных задач.
Так, в [3] описан способ, при котором определяют и регистрируют присутствие принимаемого сигнала, имеющего заранее известную структуру.
В [4] описан способ, при котором контролируют каналы связи и определяют, который из каналов передает, а который принимает в данный момент, при этом полученные данные регистрируют в памяти и оценивают параметры сигналов, принимаемых и передаваемых за пределами рабочей области частот.
В [5] патентуется способ, при котором оценивают качество сигнала, циркулирующего в локальной беспроводной сети. В соответствии с этим способом абонентский терминал информируют о качестве связи с базовой станцией акустической сигнализацией, при этом в качестве отклика на определенное качество сигнала из абонентского терминала генерируют тональные сигналы с различными частотами и амплитудами.
В [6] отмечено, что для проведения мониторинга радиосигнала в широком диапазоне частот сетей спутниковой связи используют комплекс станций наблюдения.
В [7] описывается способ мониторинга радиосигналов, при котором оценивают вероятность обнаружения и быстродействие поиска неизвестных сигналов в n-канальной аппаратуре.
Этим способом обеспечивают анализ принимаемых сигналов на основе вычислителей быстрого преобразования Фурье (БПФ) с использованием управляющей ЭВМ.
Согласно этому способу сигнал:
- принимают с помощью антенной системы;
- фильтруют с помощью широкополосного перестраиваемого приемника;
- преобразуют в цифровую форму с помощью многоканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП);
- анализируют с помощью вычислителей БПФ;
- индицируют принятый сигнал на мониторе персональной ЭВМ (ПЭВМ);
- осуществляют автоматизированный анализ сигналов с помощью ПЭВМ и функционального программного обеспечения (ФПО).
В [8] описывается способ, принятый за прототип, приема, демодуляции и обработки детерминированных фазоманипулированных (ФМ) сигналов для случая кратковременного уменьшения отношения сигнал/шум на входе ниже порогового уровня.
Согласно этому способу выполняют следующую последовательность операций:
- сигнал принимают (преобразуют в промежуточную частоту);
- сигнал демодулируют (преобразуют в цифровой поток в сопровождении тактовой частоты);
- из цифрового потока селектируют сигналы синхронизации на интервале периодичности цифрового потока (сигналы кадровой, суперкадровой и сверхкадровой синхронизации);
- синтезируют модель обрабатываемого сигнала;
- заносят модель сигнала в оперативную память;
- по сигналу синхронизации синхронно с цифровым потоком считывают модель сигнала из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ);
- формируют тактовые сигналы составляющих частей цифрового потока;
- выделенными тактовыми сигналами селектируют информационные части составляющих цифрового потока;
- постоянно контролируют наличие кадровой, суперкадровой и сверхкадровой синхронизации;
- в случае нарушения синхронизации (из-за возрастания количества ошибок в цифровом сигнале) сигнал после демодуляции преобразуют в параллельный код и записывают на жесткий магнитный диск ПЭВМ;
- по известным алгоритмам с помощью ПЭВМ производят детальную обработку записанного цифрового потока в постреальном масштабе времени и выделяют информацию.
Алгоритм обработки сигнала в способе-прототипе наиболее близок для решения поставленной задачи, но в то же время не позволяет оценить электромагнитную обстановку в полной мере для тех сигналов, которые не подвергаются в данной приемной системе обработке по тем или иным причинам с выделением сообщения.
Целью изобретения является повышение эффективности способа-прототипа для решения задач мониторинга радиосигналов, передаваемых по каналам радиорелейных, спутниковых и других беспроводных линий связи.
Для достижения поставленной цели предлагается способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи, заключающийся в том, что сигнал принимают широкодиапазонной антенной системой, усиливают и преобразуют в диапазон приемных устройств, разветвляют на два направления, по одному из которых сигнал в последовательности обратной его формированию на передающей стороне, подвергают обработке, при этом на каждом этапе по результатам анализа с помощью аппаратно-программных средств сигнал фильтруют, демодулируют, декодируют, дескремблируют, разуплотняют, демультиплексируют групповой поток, формируют информационные каналы и выделяют сообщения.
Согласно изобретению выделенные цифровые сообщения оценивают по качеству, а цифровые сигналы, имеющие отклонения от детерминированной структуры на разных этапах анализа и обработки, заносят в оперативное запоминающее устройство буфера, форматируют и через контроллер управления записывают в съемный накопитель на жестких магнитных дисках для последующего анализа, при этом аналоговые сигналы с отклонением системных характеристик по выходу второго направления разветвления для ввода в оперативное запоминающее устройство буфера и последующей записи в съемный накопитель на жестких магнитных дисках предварительно подвергают усилению, фильтрации, преобразованию в сигнал промежуточной частоты, квантованию и преобразованию каждой выборки в цифровой код.
Подобное решение, обеспечивающее быструю адаптацию к реальной обстановке, в литературе не описано, поэтому способ соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства по предлагаемому способу, а на фиг.2 - один из его вариантов построения.
В соответствии с предлагаемым способом над сигналом выполняют следующую последовательность операций:
- принимают широкодиапазонной антенной системой;
- усиливают и преобразуют в диапазон приемных устройств;
- разветвляют на два направления;
- по одному из разветвлений сигнал в последовательности обратной его формированию на передающей стороне подвергают анализу и обработке;
- по результатам анализа с помощью аппаратно-программных средств сигнал фильтруют, демодулируют, декодируют, дескремблируют, разуплотняют, демультиплексируют групповой поток;
- формируют информационные каналы и выделяют сообщения;
- выделенные цифровые сообщения оценивают по качеству;
- цифровые сигналы, имеющие отклонения от детерминированной структуры на разных этапах анализа и обработки, заносят в оперативное запоминающее устройство буфера, форматируют и через контроллер управления записывают в съемный накопитель на жестких магнитных дисках для последующего анализа;
- аналоговые сигналы с отклонением системных характеристик по выходу второго направления разветвления для ввода в оперативное запоминающее устройство буфера и последующей записи в съемный накопитель на жестких магнитных дисках предварительно подвергают усилению, фильтрации и преобразованию в сигнал промежуточной частоты, квантованию и преобразованию каждой выборки в цифровой код.
В состав устройства, реализующего предлагаемый способ (фиг.1), входят последовательно соединенные антенная система (АС) 1, широкодиапазонный СВЧ-тракт 2, разветвитель сигнала 3, приемно-демодулирующее устройство 4, разуплотнитель группового потока 5, спецвычислитель 6, обеспечивающий выделение каналов и сообщений, устройство оценки качества принятых сообщений 7. Вторые входы антенной системы 1 и широкодиапазонного СВЧ-тракта 2 подключены к выходам системы наведения и управления 8. Второй выход разветвителя 3 соединен со входом широкополосного радиоприемного устройства (ШРПУ) 9. Выход ШРПУ 9 и второй выход разуплотнителя 5 соединены со входами аналого-цифрового буфера (АЦБ) 10. Управление функциональных устройств (ФУ) 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 осущесвляется по шине VME 11 контроллером 12. Обмен информацией между ФУ 4, 5, 6, 7 и 10 осуществляется по шине VME 13. Контроллер 12 соединен по локальной сети (ЛВС) с ПЭВМ 14. Модуль сопряжения 15 соединен с контроллером 12 по шине VME 13 и накопителем на жестком магнитном диске HDD 16. Контролер управления записью, считывания, хранения и транспортирования информации 17 соединен со съемными накопителями на жестких магнитных дисках VME 18, а через шину VME 19 соединен с АЦБ 10.
Входом устройства является вход АС1, а выходами - входы-выходы съемных накопителей на жестких магнитных дисках 18.
Устройство работает следующим образом. С помощью программ, установленных в контроллере 12 и накопителе 16, системой наведения и управления 8 осуществляется наведение АС1 на источник сигнала. Наведение на источник сигнала осуществляется как в автоматическом режиме, так и автономно с помощью оператора. Входной сигнал через антенную систему 1 и широкодиапазонный СВЧ-тракт 2 поступает на вход разветвителя сигнала 3. В тракте, состоящем из приемно-демодулирующего устройства 4, разуплотнителя группового потока 5, спецвычислителя 6, с помощью аппаратно-программных средств осуществляется прием, анализ и обработка сигнала с выделением сообщения, качество которого оценивается в устройстве 7.
Со второго выхода разветвителя сигнала 3 сигналы, которые имеют отклонения по системным характеристикам (определение такого сигнала осуществляется программными средствами анализа), через широкополосный РПУ 9 поступают в аналого-цифровой буфер 10 и подвергаются преобразованию в цифровую форму. На этот же буфер поступают цифровые сигналы с выхода разуплотнителя 5 в режиме транзита или после обработки. В аналого-цифровом буфере 10 высокоскоростные цифровые сигналы записываются в ОЗУ буфера, привязываются к тактовой частоте, форматируются и с помощью контролера 17, записываются в съемные накопители на жестких магнитных дисках 18. Низкоскоростные сигналы со спецвычислителя 6 через контроллер 12 записывается на HDD 16.
Анализ и обработка сигналов, записанных в съемные накопители 18 или HDD 16, осуществляется в постреальном времени с использованием программных средств анализа.
Предложенное решение обеспечивает гибкость использования средств обработки и анализа, адаптируемость к изменяющейся номенклатуре сигналов в радиоэлектронной обстановке, мобильность и высокую эффективность при мониторинге систем радиосвязи.
На момент подачи заявки был создан макет устройства автоматизированного мониторинга систем радиосвязи, один из вариантов которого представлен на фиг.2.
В результате использования предлагаемого способа получен следующий технико-экономический эффект:
- обеспечивается запись системных и структурных параметров неизвестных сигналов на всех уровнях формирования с использованием аппаратно-программных средств;
- обеспечивается возможность последующего анализа программными средствами записанной информации;
- съемные накопители позволяют обеспечить возможность накопления больших (до 4 Тбайт) массивов информации со скоростью, достаточной для записи высокоскоростных сигналов на всех стадиях обработки.
Литература
1. "Спецтехника" №4 2000 г.
2. "Спецтехника" №5 2000 г.
3. "Communication Signal detection and acquisition", пат. США №5282227, МКИ5 Н 03 D 3/24.
4. "Test devise for analyzing communication channels in a trunked radio system" пат. США №5361402, МКИ5 Н 04 В 17/06.
5. "Monitoring signal quality in a wireless local loop communication system", заявка №2328842, Великобритания, МПК6 Н 04 Q 7/34.
6. Система мониторинга сетей спутниковых радиосвязи. Mitsubishi Election. Adv. - 1999 r. - 86, June.
7. О.В.Вакулов и др. "Автоматизированные системы радиомониторинга". Радиотехника №11, 1998 г.
8. Агарков В.Ю. и др. "Способ приема, демодуляции и обработки сигналов спутниковых и радиорелейных линий связи", заявка №2001130310, МПК7 Н 04 J 3/06, Н 04 L 5/22 (положительное решение).
Claims (1)
- Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи, заключающийся в том, что сигнал принимают широкодиапазонной антенной системой, усиливают и преобразуют в диапазон приемных устройств, разветвляют на два направления, по одному из которых сигнал в последовательности, обратной его формированию на передающей стороне, подвергают анализу и обработке, при этом на каждом этапе по результатам анализа с помощью аппаратно-программных средств сигнал фильтруют, демодулируют, декодируют, дескремблируют, разуплотняют, демультиплексируют групповой поток, формируют информационные каналы и выделяют сообщения, отличающийся тем, что выделенные цифровые сообщения оценивают по качеству, а цифровые сигналы, имеющие отклонения от детерминированной структуры на разных этапах анализа и обработки, заносят в оперативное запоминающее устройство буфера, форматируют и через контроллер управления записывают в съемный накопитель на жестких магнитных дисках для последующего анализа, при этом аналоговые сигналы с отклонением системных характеристик по выходу второго направления разветвления для ввода в оперативное запоминающее устройство буфера и последующей записи в съемный накопитель на жестких магнитных дисках предварительно подвергают усилению, фильтрации, преобразованию в сигнал промежуточной частоты, квантованию и преобразованию каждой выборки в цифровой код.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003121665/09A RU2263406C2 (ru) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003121665/09A RU2263406C2 (ru) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003121665A RU2003121665A (ru) | 2005-02-27 |
| RU2263406C2 true RU2263406C2 (ru) | 2005-10-27 |
Family
ID=35285782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003121665/09A RU2263406C2 (ru) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263406C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8428156B2 (en) | 2006-03-20 | 2013-04-23 | Qualcomm Incorporated | Rate control for multi-channel communication systems |
-
2003
- 2003-07-14 RU RU2003121665/09A patent/RU2263406C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8428156B2 (en) | 2006-03-20 | 2013-04-23 | Qualcomm Incorporated | Rate control for multi-channel communication systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003121665A (ru) | 2005-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8983454B2 (en) | Method and apparatus for detection of intermodulation products | |
| CN108847907B (zh) | 一种民航甚高频无线电干扰信号自动监测装置 | |
| CN109507661B (zh) | 雷达和通信一体化信号处理方法 | |
| EP2853048B1 (en) | Detection of intermodulation products | |
| CN106375045B (zh) | 一种高速铁路场景下多链路信道探测系统与方法 | |
| US10594727B2 (en) | Relay attack prevention | |
| US20140078925A1 (en) | Apparatus and Method for Communication | |
| Hemachandra et al. | Novel analysis for performance evaluation of energy detection of unknown deterministic signals using dual diversity | |
| CN102550069A (zh) | 移动无线终端、接收信号强度测定方法以及基站搜索方法 | |
| US8064560B2 (en) | Systems and methods for detecting a signal across multiple Nyquist bands | |
| US8559555B2 (en) | Method of acquiring a received spread spectrum signal | |
| Filippini et al. | Experimental results of polarimetric detection schemes for DVB‐T‐based passive radar | |
| CN106656372B (zh) | 一种跳频系统的频带干扰检测方法 | |
| Mishra et al. | Power allocation games for overlaid radar and communications | |
| TW200941958A (en) | Carrier detection | |
| RU2263406C2 (ru) | Способ автоматизированного мониторинга систем радиосвязи | |
| CN116318342B (zh) | 低轨卫星信号监测方法以及设备 | |
| Sun et al. | A novel wideband spectrum sensing system for distributed cognitive radio networks | |
| CN109756285A (zh) | 基于音频声学特征的非授权广播信号监测装置及监测方法 | |
| Navarro et al. | Big data GNSS for intermediate frequency recording stations | |
| CN112996022B (zh) | Td-lte上行干扰定位方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| Larsson et al. | Primary system detection for cognitive radio: Does small-scale fading help? | |
| JP2004208098A (ja) | ソフトウェア無線機 | |
| Zhou et al. | Generation of side information for fast frequency hopping in partial-band jamming | |
| Schroeter et al. | Demonstrator of a scanning receiver subsystem for cognitive professional wireless microphone systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120715 |