無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

麥爾旦·麥麥提

（作者單位：新疆維吾爾自治區(qū)廣播電影電視局節(jié)目傳輸中心91610電臺(tái)）

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無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

麥爾旦·麥麥提

（作者單位：新疆維吾爾自治區(qū)廣播電影電視局節(jié)目傳輸中心91610電臺(tái)）

摘 要：本文分為三部分。第一部分討論了無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)和組成及作用。第二部分討論了軟件的主要功能設(shè)計(jì)。第三部分討論了無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試。通過(guò)對(duì)無(wú)線電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究，為無(wú)線電管理工作提供強(qiáng)大技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：無(wú)線電監(jiān)測(cè)；頻譜管理；軟件功能設(shè)計(jì)

在日程監(jiān)測(cè)的工作中，如何高效利用數(shù)據(jù)，使其在頻率指配和頻譜管理工作中發(fā)揮作用，是無(wú)線電管理工作的實(shí)際需要。這就要求開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)大、科學(xué)合理、緊密聯(lián)系的無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。目前，我國(guó)無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)基本形成了由固定站、移動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)、搬移站和便攜設(shè)備組成的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

1 無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1.1 無(wú)線電監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

我國(guó)無(wú)線電設(shè)施建設(shè)雖然起步較晚，但發(fā)展迅速。無(wú)線電監(jiān)測(cè)站的聯(lián)網(wǎng)工作在大部分省級(jí)監(jiān)測(cè)站和中心城市已完成。國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)已初具規(guī)模，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)站和國(guó)家級(jí)短波監(jiān)測(cè)網(wǎng)也已全面開(kāi)始了建設(shè)工作。

1.2 無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成

根據(jù)國(guó)家無(wú)線電檢測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)要求，不同級(jí)別的監(jiān)測(cè)部門(mén)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求不盡相同。但是，為滿足地方無(wú)線電監(jiān)測(cè)的需求，典型的無(wú)線電監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)主要包括：具有監(jiān)測(cè)、側(cè)向功能的數(shù)字接收機(jī)、不同監(jiān)測(cè)頻段的監(jiān)測(cè)天線及控制設(shè)備，還包括系統(tǒng)的連接部分和控制軟件。在此基礎(chǔ)上，不同監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)實(shí)際需求會(huì)有不同配置。

1.3 數(shù)據(jù)記錄和占用度測(cè)量

占用度測(cè)量一般可以分為占用度實(shí)時(shí)測(cè)量和占用度線下實(shí)時(shí)分析。

1.3.1 實(shí)時(shí)測(cè)量

有實(shí)時(shí)的頻段占用數(shù)據(jù)，有實(shí)時(shí)的信道占用數(shù)據(jù)，不同軟件對(duì)實(shí)時(shí)占用度的測(cè)量理解都不同，相同的地方是對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)量來(lái)說(shuō)，一般情況下，不用保存原始數(shù)據(jù)。

通過(guò)對(duì)一頻段的實(shí)時(shí)掃描，我們先假設(shè)現(xiàn)在對(duì)頻段進(jìn)行第N次掃描，實(shí)時(shí)占用度測(cè)量數(shù)據(jù)是根據(jù)第N次測(cè)量值和前第N-1次的統(tǒng)計(jì)值計(jì)算得出的實(shí)時(shí)值。

1.3.2 線下數(shù)據(jù)分析

可以根據(jù)實(shí)時(shí)需要設(shè)置門(mén)限電平，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，生成各類(lèi)檢測(cè)報(bào)告。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的記錄方式直接關(guān)系到線下技術(shù)分析。國(guó)內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄一般是先考慮怎樣縮小數(shù)據(jù)量，有的檢測(cè)軟件會(huì)考慮只記錄數(shù)據(jù)的數(shù)字特征，幅度頻率分布等。

有的檢測(cè)軟件會(huì)先統(tǒng)計(jì)短時(shí)間段的數(shù)據(jù)，然后再記錄統(tǒng)計(jì)值。這些記錄方法的優(yōu)點(diǎn)是壓縮了數(shù)據(jù)，缺點(diǎn)是丟失了一些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2 軟件功能設(shè)計(jì)

2.1 管理功能設(shè)計(jì)

資源管理負(fù)責(zé)檢察各個(gè)站點(diǎn)的工作狀態(tài)，地圖及用戶管理、日志管理等。

2.2 監(jiān)測(cè)功能設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)分析主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、全時(shí)監(jiān)測(cè)、任務(wù)監(jiān)測(cè)和月報(bào)監(jiān)測(cè)（見(jiàn)圖1）。其中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括頻率掃描、頻譜分析、離散掃描以及錄音監(jiān)聽(tīng)等功能，既提供實(shí)時(shí)測(cè)量，又提供數(shù)據(jù)分析。

圖1 監(jiān)測(cè)功能圖

2.3 數(shù)據(jù)處理功能設(shè)計(jì)

該功能主要包括數(shù)據(jù)回放模塊，占用度統(tǒng)計(jì)模塊。占用度統(tǒng)計(jì)模塊包括頻譜圖顯示、瀑布圖顯示及局部區(qū)域放大頻譜圖顯示。

3 無(wú)線電監(jiān)測(cè)管理分析系統(tǒng)測(cè)試

3.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)

無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括計(jì)算機(jī)、便攜式接收機(jī)、接收天線。系統(tǒng)采用R&S公司PR100接收機(jī)作為接受設(shè)備，采用R&S公司HE300有源方向性電線作為接收天線，兩者可共同組成一個(gè)強(qiáng)大的接收系統(tǒng)，是專(zhuān)門(mén)為滿足移動(dòng)無(wú)線監(jiān)測(cè)需求而設(shè)計(jì)的，通過(guò)網(wǎng)線連接筆記本，組成便攜式接收處理系統(tǒng)。

國(guó)際電聯(lián)對(duì)接收設(shè)備的性能有明確要求，我們要遵循這一要求，選擇合適的接收機(jī)，不然會(huì)出現(xiàn)難以預(yù)料的問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)平臺(tái)接收機(jī)采用R&S公司PR100便攜式接收機(jī)，其主要性能特點(diǎn)是：性能強(qiáng)大，便攜易用，能夠遠(yuǎn)程操作。接收天線采用R&S公司HE300有源方向性天線，其主要性能特點(diǎn)是：覆蓋范圍廣，便攜輕便，牢固耐用。

3.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)結(jié)果

無(wú)線電監(jiān)測(cè)管理分析軟件的設(shè)計(jì)充分考慮到無(wú)線電工作的特性，由于無(wú)線電工作具有突發(fā)隨機(jī)性及野外工作需求等特點(diǎn)，所以要求軟件功能簡(jiǎn)單實(shí)用，界面簡(jiǎn)潔直觀、便于操作。

無(wú)線電監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)采用Windows標(biāo)準(zhǔn)的用戶界面，包括設(shè)備錄入功能，無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理功能，數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，系統(tǒng)管理功能、工具管理功能。每個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都有自己獨(dú)立的操作界面，適合單獨(dú)使用所需功能。

設(shè)備記錄管理包括設(shè)備記錄查詢(xún)功能，設(shè)備記錄統(tǒng)計(jì)功能。

無(wú)線電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包含專(zhuān)業(yè)性的數(shù)據(jù)接收功能，數(shù)據(jù)分析功能。

設(shè)備錄入界面實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：

（1）對(duì)設(shè)備發(fā)射頻率的用戶進(jìn)行基本資料輸入，包括使用單位、發(fā)射頻率、指配功率、申請(qǐng)?jiān)O(shè)備使用數(shù)量、測(cè)試環(huán)境等；

（2）對(duì)用戶設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及廠家資料進(jìn)行添加、刪除，包括設(shè)備的生產(chǎn)廠商、設(shè)備序列號(hào)、核準(zhǔn)代碼、檢測(cè)出的設(shè)備發(fā)射功率、設(shè)備頻率誤差等參數(shù)，方便日后無(wú)線電核查進(jìn)行設(shè)備比對(duì)；

（3）檢查結(jié)論的選擇，包括合股、不合格、其他；

（4）自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告、設(shè)備參數(shù)報(bào)表、方便備案及日后查閱。

參考文獻(xiàn)：

[1]何學(xué)群.寧波臨港地區(qū)無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究和實(shí)現(xiàn)[D].杭州:浙江工業(yè)大學(xué),2011.

[2]龔瑞.江西省無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)[D].南昌市:南昌大學(xué),2009.

[3]李衛(wèi)社.區(qū)域無(wú)線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)[D].西安市:西安電子科技大學(xué),2009.