WO2021027335A1 - 信号屏蔽检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种信号屏蔽检测方法和系统，屏蔽系统先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号可以屏蔽基站信号被终端设备接收，在屏蔽系统接收基站信号的时隙，可以获取基站信号频谱，在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱，利用这两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，而且由于屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在工作时的同一个屏蔽周期的时隙，因此在屏蔽系统正常工作时就可实现检测，无需再将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使对屏蔽性能检测的过程更加方便快捷。

Description

信号屏蔽检测方法和系统

相关申请

本申请要求2019年8月15日申请的，申请号为201910754646.1，名称为“信号屏蔽检测方法和系统”的中国专利申请的优先权，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

本申请涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种信号屏蔽检测方法和系统。

背景技术

随着通信技术的不断发展，通信信号几乎覆盖了生活的各个区域。针对一些特定的场所，有屏蔽通信信号的需求，如各类考场、法庭、医院、军事重地等，在需要屏蔽信号的场所通常会架设信号屏蔽设备，来阻断特定区域内的通信网络的正常通信。

为了检测信号屏蔽设备对信号的屏蔽性能，一般都是在未开启屏蔽前，先测试通信基站的信号强度；然后在开启屏蔽后，再测试通信基站的信号和屏蔽信号的强度的相对关系，判断屏蔽效果。

在实现本申请技术方案的过程中，发明人发现传统技术中存在以下问题：在上述验证信号屏蔽设备屏蔽性能的过程中，至少需要对信号屏蔽设备进行两次操作，先关闭、后开启信号屏蔽设备，分两次测试信号强度，操作不便，而在关闭屏蔽系统时则会停止信号屏蔽，这在有些信号屏蔽场景中是不被允许的。

发明内容

基于此，有必要针对传统方式需要先关闭、后开启信号屏蔽设备，分两次测试信号强度来实现屏蔽性能的检测，操作不便的问题，提供一种信号屏蔽检测方法和系统。

一种信号屏蔽检测方法，包括以下步骤：

在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱；其中，屏蔽系统用于根据基站信号生成屏蔽信号，并发射屏蔽信号；

在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱；其中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在一个屏蔽时段的时隙；

根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能。

根据上述的信号屏蔽检测方法，屏蔽系统先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号可以屏蔽基站信号被终端设备接收，在屏蔽系统接收基站信号的时隙，可以获取基站信号频谱，在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱，利用这两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，在屏蔽系统正常工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

在其中一个实施例中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的时隙。

在其中一个实施例中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的同一个屏蔽周期的时隙。

在其中一个实施例中，在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱的步骤包括以下步骤：

在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取多个发射帧屏蔽信号；

根据多个发射帧屏蔽信号中的指定发射帧屏蔽信号获取屏蔽信号频谱；

或者，根据多个发射帧屏蔽信号的平均值获取屏蔽信号频谱；

或者，根据多个发射帧屏蔽信号的极值获取屏蔽信号频谱。

在其中一个实施例中，根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能的步骤包括以下步骤：

根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图；

根据屏蔽深度频谱图判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在其中一个实施例中，根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图的步骤包括以下步骤：

根据基站信号频谱获取各频率带宽的第一功率，根据屏蔽信号频谱获取对应各频率带宽的第二功率；

根据各第一功率和各第二功率获取对应频率带宽的功率差值，根据各频率带宽的功率差值获取屏蔽深度频谱图。

在其中一个实施例中，根据屏蔽深度频谱图判断屏蔽系统的屏蔽性能的步骤包括以下步骤：

针对任一频率带宽，对该频率带宽对应的功率差值与参考值进行比较，根据各频率带宽的比较结果判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在其中一个实施例中，根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能的步骤还包括以下步骤：

根据基站的屏蔽深度要求和各频率带宽的比较结果获取全频谱的屏蔽态势信息，并显示屏蔽不足的频率数据，其中，屏蔽不足的频率数据包括功率差值小于参考值的频率数据。

在其中一个实施例中，在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱的步骤之前，还包括以下步骤：

建立与屏蔽系统的信号同步。

在其中一个实施例中，建立与屏蔽系统的信号同步的步骤包括以下步骤：

在屏蔽系统工作时，对屏蔽系统的信号频谱幅度进行时域取样；其中，屏蔽系统工作 的时隙包括屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙；

监测信号频谱幅度的时域变化，根据时域变化建立与屏蔽系统的信号同步。

在其中一个实施例中，监测信号频谱幅度的时域变化，根据时域变化建立与屏蔽系统的信号同步的步骤包括以下步骤：

监测信号频谱幅度的下降沿，将下降沿的时刻作为信号同步的开始时刻。

一种信号屏蔽检测系统，包括：

第一获取单元，用于在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱；其中，屏蔽系统用于根据基站信号生成屏蔽信号，并发射屏蔽信号；

第二获取单元，用于在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱；

屏蔽检测单元，用于根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能。

根据上述的信号屏蔽检测系统，屏蔽系统先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号可以屏蔽基站信号被终端设备正常接收，第一获取单元在屏蔽系统接收基站信号的时隙，可以获取基站信号频谱，第二获取单元在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱，屏蔽检测单元利用这两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

在其中一个实施例中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的时隙。

在其中一个实施例中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的同一个屏蔽周期的时隙。

在其中一个实施例中，第二获取单元用于在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取多个发射帧屏蔽信号；根据多个发射帧屏蔽信号中的指定发射帧屏蔽信号获取屏蔽信号频谱；或者，根据多个发射帧屏蔽信号的平均值获取屏蔽信号频谱；或者，根据多个发射帧屏蔽信号的极值获取屏蔽信号频谱。

在其中一个实施例中，屏蔽检测单元用于根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图；根据屏蔽深度频谱图判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在其中一个实施例中，屏蔽检测单元用于根据基站信号频谱获取各频率带宽的第一功率，根据屏蔽信号频谱获取对应各频率带宽的第二功率；根据各第一功率和各第二功率获取对应频率带宽的功率差值，根据各频率带宽的功率差值获取屏蔽深度频谱图。

在其中一个实施例中，屏蔽检测单元用于针对任一频率带宽，对该频率带宽对应的功率差值与参考值进行比较，根据各频率带宽的比较结果判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在其中一个实施例中，屏蔽检测单元用于根据基站的屏蔽深度要求和各频率带宽的比 较结果获取全频谱的屏蔽态势信息，并显示屏蔽不足的频率数据，其中，屏蔽不足的频率数据包括功率差值小于参考值的频率数据。

在其中一个实施例中，信号屏蔽检测系统还包括信号同步单元，用于建立与屏蔽系统的信号同步。

在其中一个实施例中，信号同步单元还用于在屏蔽系统工作时，对屏蔽系统的信号频谱幅度进行时域取样；监测信号频谱幅度的时域变化，根据时域变化建立与屏蔽系统的信号同步；其中，屏蔽系统工作的时隙包括屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙。

在其中一个实施例中，信号同步单元还用于监测信号频谱幅度的下降沿，将下降沿的时刻作为信号同步的开始时刻。

一种信号屏蔽系统，包括反馈调节系统、如上述的信号屏蔽检测系统和屏蔽系统；

反馈调节系统用于根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱获取屏蔽不足的频率数据，将频率数据反馈至屏蔽系统；其中，屏蔽系统根据频率数据调整屏蔽信号。

根据上述的信号屏蔽系统，在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷；而且还可以通过反馈调节系统将屏蔽不足的频率数据反馈至屏蔽系统，屏蔽系统根据频率数据调整屏蔽信号，进一步优化屏蔽系统的屏蔽性能。

一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的信号屏蔽检测方法的步骤。

上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现利用两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，而且在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

一种信号屏蔽检测设备，包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器执行可执行程序时实现上述的信号屏蔽检测方法的步骤。

上述信号屏蔽检测设备，通过在处理器上运行可执行程序，可以实现利用两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，而且在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

附图说明

图1为一个实施例中的信号屏蔽检测方法的流程示意图；

图2为一个实施例中的屏蔽深度频谱示意图；

图3为一个实施例中的屏蔽系统的结构示意图；

图4为一个实施例中的FDD系统帧同步示意图；

图5为一个实施例中的TDD系统帧同步示意图；

图6为一个实施例中的空中射频强度触发同步示意图；

图7为一个实施例中的未开启屏蔽前的频谱图；

图8为一个实施例中开启屏蔽后的频谱图；

图9为一个实施例中的信号屏蔽检测系统的结构示意图；

图10为另一个实施例中的信号屏蔽检测系统的结构示意图；

图11为一个实施例中的信号屏蔽系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本申请，并不限定本申请的保护范围。

需要说明的是，本申请实施例所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本申请提供的信号屏蔽检测方法，可以应用于各种可以接收基站信号的信号屏蔽设备的应用环境中。

参见图1所示，为本申请一个实施例的信号屏蔽检测方法的流程示意图。该实施例中的信号屏蔽检测方法包括以下步骤：

步骤S110：在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱；其中，屏蔽系统用于根据基站信号生成屏蔽信号，并发射屏蔽信号；

在本步骤中，屏蔽系统可以是一种采用存储转发方式实现通信信号屏蔽的系统，在其工作过程中，先接收基站信号，根据基站信号生成屏蔽信号，并发射屏蔽信号，用于屏蔽基站信号；检测该屏蔽系统的屏蔽性能，在屏蔽系统接收基站信号的时隙，同时获取基站信号频谱，由于此时屏蔽系统未发射屏蔽信号，可以从屏蔽系统所处的空间环境中获取基站信号 并获取相应的基站信号频谱；

步骤S120：在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱；

在本步骤中，屏蔽系统在工作时实现接收基站信号，并以基站信号为基础得到屏蔽信号，接收基站信号和发射屏蔽信号均是在屏蔽系统正常工作时进行的，因此在这一过程中无需将屏蔽系统关闭；可以从屏蔽系统所处的空间环境中获取屏蔽信号并获取相应的屏蔽信号频谱；

步骤S130：根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能；

在本步骤中，基站信号频谱是在信号正常通信时的频谱，屏蔽信号频谱是在发射屏蔽信号，与正常基站信号混杂在一起时的频谱，通过比较这两种频谱，可以确定在发射屏蔽信号下的信号通信状态，以此检测屏蔽系统的屏蔽性能。

在本实施例中，上述过程可以在本屏蔽检测系统中实现，屏蔽系统先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号可以屏蔽基站信号而被终端设备接收，在屏蔽系统接收基站信号的时隙，屏蔽检测系统可以获取基站信号频谱，在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，屏蔽检测系统获取屏蔽信号频谱，利用这两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，在屏蔽系统正常工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使对屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

进一步的，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙可以是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的时隙。

进一步的，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙可以是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的同一个屏蔽周期的时隙。

需要说明的是，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙可以不限定在同一个屏蔽周期，一般固定场所的屏蔽系统，其接收基站信号也基本稳定的，同样屏蔽信号也同样基本稳定的，考虑基站发射功率随时间有波动，同一屏蔽时段可比性更好些。屏蔽周期，即接收加转发的帧周期数，LTE的帧时长为10毫秒，例如转发帧数为99次时，屏蔽周期为1秒；屏蔽时段可以理解为更多个屏蔽周期。

在一个实施例中，在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱的步骤包括以下步骤：

在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取多个发射帧屏蔽信号；

根据多个发射帧屏蔽信号中的指定发射帧屏蔽信号获取屏蔽信号频谱；

或者，根据多个发射帧屏蔽信号的平均值获取屏蔽信号频谱；

或者，根据多个发射帧屏蔽信号的极值获取屏蔽信号频谱。

在本实施例中，在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，可以有多个发射帧，每个发射帧的 信号在发射过程中可能会受到多种因素影响，存在差异，另外，基站发射的信号也因用户业务的变化，在随时间上发射功率有所变化；因此在获取屏蔽信号频谱时，可以在多个发射帧屏蔽信号中选取指定的若干个发射帧屏蔽信号，或者选择多个发射帧屏蔽信号的平均值，或者选择多个发射帧屏蔽信号的极值，用于获取屏蔽信号频谱。

具体的，如在一个屏蔽周期(包括一个接收基站信号时隙加一个发射屏蔽信号时隙)中，发射帧有20、30、40或50帧等，以30帧为例，可以预先指定任意一个发射帧信号以进行屏蔽信号频谱的计算获取；或者预先指定任意多个(需经平滑处理)发射帧信号以进行屏蔽信号频谱的计算获取；还或者选择其中的奇数帧或偶数帧(需经平滑处理)指定帧)信号进行屏蔽信号频谱的计算获取；也可以选择30帧发射帧屏蔽信号的平均值或极值进行屏蔽信号频谱的计算获取，此处的极值可以是最大值、最小值等，其中采用最小值的方案较优。

在一个实施例中，根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能的步骤包括以下步骤：

根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图；

根据屏蔽深度频谱图判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在本实施例中，屏蔽系统发射的屏蔽信号大于基站信号，以有效屏蔽基站信号，相应的信号频谱会变化，具体表现为屏蔽信号频谱的幅度与基站信号频谱的幅度会有所不同，即在接收基站信号时隙的频谱幅度会小于在发射屏蔽信号时隙的频谱幅度，两者之间的频谱差异可以反映屏蔽的深度，以此为基础得到屏蔽深度频谱图，如图2所示，虚线是屏蔽信号混合基站信号后的频谱图，实线是基站信号频谱图，屏蔽深度频谱图可以用于判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在一个实施例中，根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图的步骤包括以下步骤：

根据基站信号频谱获取各频率带宽的第一功率，根据屏蔽信号频谱获取对应各频率带宽的第二功率；

根据各第一功率和各第二功率获取对应频率带宽的功率差值，根据各频率带宽的功率差值获取屏蔽深度频谱图；

根据屏蔽深度频谱图判断屏蔽系统的屏蔽性能的步骤包括以下步骤：

针对任一频率带宽，对该频率带宽对应的功率差值与参考值进行比较，根据各频率带宽的比较结果判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在本实施例中，基站信号频谱和屏蔽信号频谱中都记录有多个频谱带宽的功率，其代表了相应频率的信号强弱，屏蔽系统发射的屏蔽信号大于基站信号，相应的信号频谱会变化，屏蔽信号频谱中频谱带宽的功率大于基站信号频谱中频谱带宽的功率，利用两种功率的差值可以得到屏蔽深度频谱图；将屏蔽深度频谱图中各频率带宽的功率差值与预设的参考值进行 比较，以此判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在一个实施例中，根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能的步骤还包括以下步骤：

根据基站的屏蔽深度要求和各频率带宽的比较结果获取全频谱的屏蔽态势信息，并显示屏蔽不足的频率数据，其中，屏蔽不足的频率数据包括功率差值小于参考值的频率数据。

在本实施例中，基站信号需要适当的屏蔽深度才能有效屏蔽，屏蔽深度要求包括各频率带宽的功率差值大于等于参考值，将屏蔽深度频谱图中各频率带宽的比较结果与基站的屏蔽深度要求相对照，可以得到全频谱的屏蔽态势信息，反映在全频谱的各频率带宽的屏蔽状态，还可以将其中屏蔽不足的频率数据突出显示，为屏蔽信号的调整提供依据；另外，需要说明的是，各频率带宽对应的参考值可以不同。

在一个实施例中，在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱的步骤之前，还包括以下步骤：

建立与屏蔽系统的信号同步。

在本实施例中，在获取基站信号频谱之前，需要先同屏蔽系统建立信号同步，了解屏蔽系统接收基站信号和发射屏蔽信号的时隙，以准确获取基站信号频谱和屏蔽信号频谱。

进一步的，屏蔽系统自身具备同步机制，一般会采用自由同步、GPS信号(Global Positioning System，全球定位系统)同步或LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统帧信号同步等，在建立与屏蔽系统的信号同步时，可以采用与屏蔽系统相同的同步方法，如GPS信号同步或LTE系统帧信号同步等。

在一个实施例中，建立与屏蔽系统的信号同步的步骤包括以下步骤：

在屏蔽系统工作时，对屏蔽系统的信号频谱幅度进行时域取样；其中，屏蔽系统工作的时隙包括屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙；

监测信号频谱幅度的时域变化，根据时域变化建立与屏蔽系统的信号同步。

在本实施例中，屏蔽系统在正常工作时，接收基站信号和发射屏蔽信号是交替进行，两种时隙是在一个屏蔽周期内，时隙的长短可以不同，如发射屏蔽信号的时隙长于接收基站信号的时隙，为了有效实现屏蔽基站信号的目的，发射的屏蔽信号大于基站信号，相应的频谱会变化，即信号频谱幅度在时域上会变化；通过对屏蔽系统的信号频谱幅度进行时域取样，监测信号频谱幅度的时域变化，可以建立与屏蔽系统的信号同步，区分屏蔽系统的接收帧和发射帧，在屏蔽系统接收基站信号时，可以准确获取基站信号频谱，在屏蔽系统发射屏蔽信号时，可以准确获取屏蔽信号频谱。

在一个实施例中，监测信号频谱幅度的时域变化，根据时域变化建立与屏蔽系统的信号同步的步骤包括以下步骤：

监测信号频谱幅度的下降沿，将下降沿的起始时刻作为信号同步的开始时刻。

在本实施例中，屏蔽系统在正常工作时，接收基站信号和发射屏蔽信号是交替进行，两种时隙是在一个屏蔽周期内，时隙的长短可以不同，如发射屏蔽信号的时隙长于接收基站信号的时隙，为了有效实现屏蔽基站信号的目的，发射的屏蔽信号大于基站信号，相应的频谱会变化，即在接收基站信号时隙的频谱幅度会小于在发射屏蔽信号时隙的频谱幅度，因此发射屏蔽信号的时隙与接收基站信号的时隙之间会产生一个下降沿，接收基站信号的时隙与发射屏蔽信号的时隙之间会产生一个上升沿；通过对屏蔽系统的信号频谱幅度进行时域取样，监测信号频谱幅度的下降沿，将下降沿的时刻作为信号同步的开始时刻，可以实现与屏蔽系统的信号同步，区分屏蔽系统的接收帧和发射帧，在屏蔽系统接收基站信号时，可以准确获取基站信号频谱，在屏蔽系统发射屏蔽信号时，可以准确获取屏蔽信号频谱。

具体的，可以将信号频谱幅度的下降沿的起始时刻作为信号同步的开始时刻。

在一个实施例中，基站信号的覆盖频段为450MHz-52600 MHz。覆盖频段包括了2G、3G、4G甚至5G的频段，对各种制式的频段均可实现信号屏蔽。

在一个实施例中，屏蔽系统可以是一种采用存储转发实现信号屏蔽的系统。

如图3所示，屏蔽系统主要由收发天线、收发倒换开关、功放、低噪放模块、混频模块、模数转换模块(ADC)、数模转换模块(DAC)、现场可编程门阵列(FPGA)组成。

接收链路：天线接收空中的移动通信无线信号，通过低噪放对信号进行放大后经过混频模块下变频成模拟中频信号，经过AD采样变成数字中频信号后送给FPGA，FPGA内部的DDC模块对信号进行数字混频和抽取后变成零中频的低速率的数字信号，然后送给FPGA内部的RAM存储单元进行信号存储。

发送链路：FPGA内部的RAM存储单元信号输出给DUC模块进行信号内插和数字混频后送给DA转换成模拟中频信号，经过混频模块变成射频信号经过功放对信号放大后通过天线发射的空中。

FPGA主要的功能是进行信号采样率变换和信号的存储和周期发送，本地收发天线接收并存储一帧或N帧的下行空中信号，再重复发送这一帧或者N帧的信号，重发一段时间后重新接收并存储，再重发的周期操作。不同制式的通信系统的帧时间长度不同，接收存储的时间也要相应的变化。

屏蔽系统采用存储转发的方式，本地收发天线接收并存储一帧或N帧的下行空中信号，再重复发送这一帧或者N帧的信号，重发一段时间后重新接收并存储，再重发的周期操作；重发信号与正常覆盖信号是帧对齐的、频率相同、及调制技术相同。由于接收取自于收发天线，天线处的信号基本也就是附近终端所能接收到的信号，所以能屏蔽接收到的所有制式空中信号，对各种制式(GSM，CDMA，WCDMA，TD-SCDMA，TD-LTE，FDD-LTE)都能适用。

屏蔽系统在同步时，可以采用自由同步、GPS信号同步或LTE系统帧信号同步等； 信号屏蔽检测时，可以与屏蔽系统的同步一致，一种是现场频谱幅度取样后(触发后时间周期同步，周期跟屏蔽器周期设置一致)同步，即在屏蔽强信号区，打开频谱仪，找到屏蔽载波，频谱仪作时域扫描，可以得到基站在频段下的信号频谱幅度，在屏蔽时段内会出现幅度凹槽(即屏蔽关闭时间(一帧时长))，捕捉该凹槽的边界(幅度的下降沿)作同步开始时刻，FDD(频分双工)系统因为帧时间内全时间发射，因此获得帧长准确，如图4所示；若选择TDD(时分双工)系统帧同步，注意在TDD模式每帧都有下降沿，即本身屏蔽信号内就有的，监测最后一个下降沿，再加上上行时隙时间就是基站信号帧的开始；即(图5上标注处)，加上上行时隙长度时间(即图5斜纹处所占的时间)，即为基站信号的下行时隙开始，作为基站帧的开始。因为本身屏蔽要求就是屏蔽下行信号，只有下行时隙部分对应周期时隙上有发射的屏蔽信号，在上行时隙对应的周期时隙上也无屏蔽信号，也即屏蔽信号也是同基站一样对应下行时隙有屏蔽信号，对应上行时隙无屏蔽信号。

另一种是跟屏蔽系统采用同样的外同步技术。如与屏蔽系统一样的GPS同步模块及技术，获得GPS同步，使得最终与屏蔽系统同步；或采用与屏蔽器一样的模块及技术来获得LTE基站的系统帧号，并建立与屏蔽系统一致的同步。

屏蔽(强度差异的深度)效果检测系统与存储转发式屏蔽系统同步运行，在屏蔽系统接收时段同时各自接收基站信号，在屏蔽系统发射时段，屏蔽效果(强度差异的深度)检测系统接收屏蔽系统发射信号加基站信号(混合)，根据效果检测原理计算得到屏蔽深度。

屏蔽(强度差异的深度)效果检测系统应该是与屏蔽系统同步，同周期运行，即屏蔽系统接收基站信号的时隙也是屏蔽(强度差异的深度)效果检测系统接收基站信号时隙，屏蔽系统发射时隙对应屏蔽(强度差异的深度)效果检测系统接收屏蔽信号(加基站信号)的时隙。

同步以后，对应屏蔽系统接收时隙，检测系统接收空中信号作为基站信号频谱；在屏蔽系统发射时隙，检测系统接收空中信号作为屏蔽信号(混合基站信号)频谱。

与屏蔽周期对应的屏蔽区空中射频信号强度，及空中射频强度触发同步过程如图4所示，在接收信号帧阶段，只有基站的基准信号，此时并无屏蔽信号；如图6所示，在收发倒换开关设置为发送状态时，射频信号电平跳变点同步，屏蔽开始；屏蔽发射阶段，基站信号加上屏蔽信号，此时的信号强度较高；在连续发射30次以后，此时只有基站的基准信号，并无屏蔽信号；上述过程进行循环，实现信号屏蔽。

频谱处理可以根据基站系统的不同做分别对应处理，如载波功率谱(载波宽度作频谱的RBW，或低于载波宽度作为RBW，RBW是两个不同频率的信号能够被清楚地分辨出来的最低频宽差异)，及频谱对比图(屏蔽深度频谱图，屏蔽信号频谱功率减去基站信号频谱功率，可以看到哪个频率屏蔽深度不够)。对比基站信号频谱与屏蔽信号频谱的频谱幅度的差异(屏蔽发射帧时间比较多，可以分别对比(指定顺序帧号)，或取发射帧信号平均值，或取发射帧 极值等)。

根据各基站系统的屏蔽深度要求(或量化，根据屏蔽深度对比终端的屏蔽效果统计得出)，得出全频谱的屏蔽势态，或标识显示出，屏蔽不够区域的数据频率(屏蔽不够的差值)数据图表等，屏蔽开启前后的频谱图如图7、8所示。

根据上述信号屏蔽检测方法，本申请实施例还提供一种信号屏蔽检测系统，以下就信号屏蔽检测系统的实施例进行详细说明。

参见图9所示，为一个实施例的信号屏蔽检测系统的结构示意图。该实施例中的信号屏蔽检测系统包括：

第一获取单元210，用于在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱；其中，屏蔽系统用于根据基站信号生成屏蔽信号，并发射屏蔽信号；

第二获取单元220，用于在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱；其中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在工作时的同一个屏蔽周期的时隙；

屏蔽检测单元230，用于根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱检测屏蔽系统的屏蔽性能。

在本实施例中，屏蔽系统先接收基站信号，根据基站信号生成并发射屏蔽信号，屏蔽信号可以屏蔽基站信号被终端设备正常接收，第一获取单元210在屏蔽系统接收基站信号的时隙，可以获取基站信号频谱，第二获取单元220在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱，屏蔽检测单元230利用这两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

在一个实施例中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的时隙。

在一个实施例中，屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是屏蔽系统在一个屏蔽时段内的同一个屏蔽周期的时隙。

在一个实施例中，第二获取单元220用于在屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取多个发射帧屏蔽信号；根据多个发射帧屏蔽信号中的指定发射帧屏蔽信号获取屏蔽信号频谱；或者，根据多个发射帧屏蔽信号的平均值获取屏蔽信号频谱；或者，根据多个发射帧屏蔽信号的极值获取屏蔽信号频谱。

在一个实施例中，屏蔽检测单元230用于根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图；根据屏蔽深度频谱图判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在一个实施例中，屏蔽检测单元230用于根据基站信号频谱获取各频率带宽的第一功率，根据屏蔽信号频谱获取对应各频率带宽的第二功率；根据各第一功率和各第二功率获取 对应频率带宽的功率差值，根据各频率带宽的功率差值获取屏蔽深度频谱图。

在一个实施例中，屏蔽检测单元230用于针对任一频率带宽，对该频率带宽对应的功率差值与参考值进行比较，根据各频率带宽的比较结果判断屏蔽系统的屏蔽性能。

在一个实施例中，屏蔽检测单元230用于根据基站的屏蔽深度要求和各频率带宽的比较结果获取全频谱的屏蔽态势信息，并显示屏蔽不足的频率数据，其中，屏蔽不足的频率数据包括功率差值小于参考值的频率数据。

在一个实施例中，如图10所示，信号屏蔽检测系统还包括信号同步单元240，用于建立与屏蔽系统的信号同步。

在一个实施例中，信号同步单元240还用于在屏蔽系统工作时，对屏蔽系统的信号频谱幅度进行时域取样；监测信号频谱幅度的时域变化，根据时域变化建立与屏蔽系统的信号同步；其中，屏蔽系统工作的时隙包括屏蔽系统接收基站信号的时隙和屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙。

在一个实施例中，信号同步单元240还用于监测信号频谱幅度的下降沿，将下降沿的时刻作为信号同步的开始时刻。

本申请实施例的信号屏蔽检测系统与上述信号屏蔽检测方法一一对应，在上述信号屏蔽检测方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于信号屏蔽检测系统的实施例中。

参见如图11所示，一种信号屏蔽系统，包括反馈调节系统310、如上述的信号屏蔽检测系统320和屏蔽系统330；

反馈调节系统310用于根据基站信号频谱和屏蔽信号频谱获取屏蔽不足的频率数据，将频率数据反馈至屏蔽系统330；其中，屏蔽系统根据频率数据调整屏蔽信号。

根据上述的信号屏蔽系统，在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷；而且还可以通过反馈调节系统310将屏蔽不足的频率数据反馈至屏蔽系统330，屏蔽系统330根据频率数据调整屏蔽信号，进一步优化屏蔽系统330的屏蔽性能。

一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的信号屏蔽检测方法的步骤。

上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现利用两种频谱之间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，而且在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

一种信号屏蔽检测设备，包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器执行可执行程序时实现上述的信号屏蔽检测方法的步骤。

上述信号屏蔽检测设备，通过在处理器上运行可执行程序，可以实现利用两种频谱之 间的关系可以得知屏蔽系统对基站信号的屏蔽(强度差异的深度)效果性能，而且在屏蔽系统工作时就可以进行检测，无需在将屏蔽系统关闭来测试基站信号强度(有些场所是不允许关闭屏蔽系统的)，从而简化检测时对屏蔽系统的操作，使屏蔽系统的性能检测过程更加方便快捷。

需要说明的是，上述可读存储介质和信号屏蔽检测设备可以独立于屏蔽系统，也可以集成在屏蔽系统中。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例用于信号屏蔽检测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，程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述信号屏蔽检测方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1. 一种信号屏蔽检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

   在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱；其中，所述屏蔽系统用于根据所述基站信号生成屏蔽信号，并发射所述屏蔽信号；

   在所述屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱；

   根据所述基站信号频谱和所述屏蔽信号频谱检测所述屏蔽系统的屏蔽性能。
2. 根据权利要求1所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述屏蔽系统接收基站信号的时隙和所述屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是所述屏蔽系统在一个屏蔽时段内的时隙。
3. 根据权利要求2所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述屏蔽系统接收基站信号的时隙和所述屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙是所述屏蔽系统在一个屏蔽时段内的同一个屏蔽周期的时隙。
4. 根据权利要求1所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，在所述屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱的步骤包括以下步骤：

   在所述屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取多个发射帧屏蔽信号；

   根据所述多个发射帧屏蔽信号中的指定发射帧屏蔽信号获取屏蔽信号频谱；

   或者，根据所述多个发射帧屏蔽信号的平均值获取屏蔽信号频谱；

   或者，根据所述多个发射帧屏蔽信号的极值获取屏蔽信号频谱。
5. 根据权利要求1所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述根据所述基站信号频谱和所述屏蔽信号频谱检测所述屏蔽系统的屏蔽性能的步骤包括以下步骤：

   根据所述基站信号频谱和所述屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图；

   根据所述屏蔽深度频谱图判断所述屏蔽系统的屏蔽性能。
6. 根据权利要求5所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述根据所述基站信号频谱和所述屏蔽信号频谱之间的频谱差异获取屏蔽深度频谱图的步骤包括以下步骤：

   根据所述基站信号频谱获取各频率带宽的第一功率，根据所述屏蔽信号频谱获取对应各所述频率带宽的第二功率；

   根据各所述第一功率和各所述第二功率获取对应频率带宽的功率差值，根据各频率带宽的功率差值获取所述屏蔽深度频谱图。
7. 根据权利要求5所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述根据所述屏蔽深度频谱图判断所述屏蔽系统的屏蔽性能的步骤包括以下步骤：

   针对任一频率带宽，对该频率带宽对应的功率差值与参考值进行比较，根据各所述频率带宽的比较结果判断所述屏蔽系统的屏蔽性能。
8. 根据权利要求5所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述根据所述基站信号频谱和所述屏蔽信号频谱检测所述屏蔽系统的屏蔽性能的步骤还包括以下步骤：

   根据所述基站的屏蔽深度要求和各所述频率带宽的比较结果获取全频谱的屏蔽态势信息，并显示屏蔽不足的频率数据，其中，所述屏蔽不足的频率数据包括功率差值小于所述参考值的频率数据。
9. 根据权利要求1所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱的步骤之前，还包括以下步骤：

   建立与所述屏蔽系统的信号同步。
10. 根据权利要求9所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述建立与所述屏蔽系统的信号同步的步骤包括以下步骤：

    在所述屏蔽系统工作时，对所述屏蔽系统的信号频谱幅度进行时域取样；其中，所述屏蔽系统工作的时隙包括所述屏蔽系统接收基站信号的时隙和所述屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙；

    监测所述信号频谱幅度的时域变化，根据所述时域变化建立与屏蔽系统的信号同步。
11. 根据权利要求10所述的信号屏蔽检测方法，其特征在于，所述监测所述信号频谱幅度的时域变化，根据所述时域变化建立与屏蔽系统的信号同步的步骤包括以下步骤：

    监测所述信号频谱幅度的下降沿，将所述下降沿的时刻作为信号同步的开始时刻。
12. 一种信号屏蔽检测系统，其特征在于，包括：

    第一获取单元，用于在屏蔽系统接收基站信号的时隙，获取基站信号频谱；其中，所述屏蔽系统用于根据所述基站信号生成屏蔽信号，并发射所述屏蔽信号；

    第二获取单元，用于在所述屏蔽系统发射屏蔽信号的时隙，获取屏蔽信号频谱；

    屏蔽检测单元，用于根据所述基站信号频谱和所述屏蔽信号频谱检测所述屏蔽系统的屏蔽性能。
13. 根据权利要求12所述的信号屏蔽检测系统，其特征在于，还包括信号同步单元，用于建立与屏蔽系统的信号同步。
14. 一种信号屏蔽系统，其特征在于，包括反馈调节系统、如权利要求12或13所述的信号屏蔽检测系统和所述屏蔽系统；

    所述反馈调节系统用于根据所述基站信号频谱和所述屏蔽信号频谱获取屏蔽不足的频率数据，将所述频率数据反馈至所述屏蔽系统；其中，所述屏蔽系统根据所述频率数据调整所述屏蔽信号。

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