基于PC机串口通信的2.4GHz频谱监测系统的制作方法

本发明属于电磁频谱检测技术领域，具体涉及基于pc机串口通信的2.4ghz频谱监测系统。

背景技术：

人类正经历着有史以来最为迅速的以信息和通信技术(ict)为代表的科技革命。近十几年来，无线电正处于令人眩目的大变革时代，无线电业务应用越来越广泛，新技术、新制式层出不穷，无线设备制造向智能化、移动化、宽带化、功能服务多样化发展演进，无线电在“物联网”、“泛在网络社会”(uns)中扮演着重要角色。与此同时，无线电频谱这种宝贵且有限的自然资源异常拥挤。连过去不怎么受“待见”的工科医(ism)频段(如2.4ghz)，由于不收频占费、免发执照都成了“宝贝”频段在争相使用。由于该频段属工科医设备与无线电业务共用频段，无需交频占费的免发电台执照的频段，设备的品种繁多，电磁环境异常复杂。在2.4ghz频段内经常有发生干扰的申诉。尽管有相应的管理处罚制度，但仍存在有同频段电台超标或非法操作等问题。如与城市轨道交通配套的基于通信的列车控制系统cbtc(communicationbasedtraincontrolsystem)也选用了与ism“共用”的不受无线电管理“干扰保护”的2.4ghz频段，曾经多次发生无线电“干扰”甚至“逼停”地铁运营的事件。除此之外，物联网的发展也带来很多电磁辐射问题。智能汽车，智能家居，智能手环，无线供电等等，这些高科技电子产品在使用过程中可能会产生各种不同频率的电磁波，这些电磁波能量如果超出某个水平，便会对人体产生伤害。这就需要我们进行频谱监测，而以往的频谱监测通常需要依赖人工进行数据采集和数据分析，大致过程是通过肉眼获取重要信息，或者在仪器上保存测量数据，后期手工使用各种软件进行分析。如果需要分析多个地点的频谱数据或者查询历史数据，操作就会很繁琐，这就带来诸多不便。首先，大量的重复性劳动给测量人员带来沉重负担，其次，测量数据的后期处理依赖于保存文件的准确性，而且最重要的是无法实时把处理后的结果显示出来，以上种种问题，迫切需要一套方便用户使用和分析，并能准确、实时监测所测地点2.4ghz频段的频谱监测系统，通过该频谱监测系统可以减轻无线电管理部门的负担，提高准确性和效率，提升了数据的利用价值，也有利于数据的实时处理与分析。

技术实现要素：

本发明针对以上问题提出一种基于pc机串口通信的2.4ghz频谱监测系统，

为达到上述目的，本发明提出的技术方案为一种基于pc机串口通信的2.4ghz频谱监测系统，该系统包含手持式频谱分析仪和笔记本电脑，手持式频谱分析仪用来测量频谱数据，笔记本电脑包含数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块，数据采集模块主要功能是实现与手持式频谱分析仪进行通信，获取手持式频谱分析仪设备测得的频谱数据，数据处理模块主要功能是对数据采集模块保存下来的数据进行解析，数据显示模块主要功能是将数据处理模块处理后的数据在系统软件界面上进行显示。

进一步，上述笔记本电脑还包含gps模块，gps模块主要功能是采集地理位置数据，实现移动监测。

上述笔记本电脑还包含数据上传模块，其主要功能是将数据处理模块保存的数据上传到指定的服务器。

作为优选，上述系统软件界面上进行显示是以二维动态曲线的方式显示。

笔记本电脑还包含系统设置模块，主要完成初始化操作。

上述初始化操作包括通信端口的设置，数据保存文件夹的目录设置，与手持式频谱分析仪设备的连接设置。

与现有的人工监测技术相比，本发明的有益效果：

1，本发明通过串口实现了手持式频谱分析仪与pc机进行数据交互，以手持式频谱分析仪作为多个地点的监测设备，通过所设计的系统软件获取各个地点设备测量的频谱数据并对数据进行解析、保存以及显示，能实时监测多个地点的2.4ghz频段的电磁环境，方便用户对各个监测地点进行综合分析和比较，解决了人工进行数据采集、数据分析、数据保存带来的诸多不便。

2，通过本发明的系统能将实时测量的频谱数据实时上传至指定的服务器实现了数据共享，提升了系统中数据的利用价值是该系统的一大特色，解决了以往数据利用率低、保存不方便等问题。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明的系统由两部分组成，即手持式频谱分析仪和带gps定位的笔记本电脑。手持式频谱分析仪用来测量频谱数据，笔记本电脑中自行设计的系统软件能与手持式频谱分析仪进行数据交换，并能将采集到的数据进行保存和处理，该系统软件另一个很重要的功能是能将处理后的数据实时上传到指定的服务器中实现所测数据的再利用。

各模块的功能以及信息传递关系如图2所示。

系统设置模块主要完成一些初始化操作，比如通信端口的设置，数据保存文件夹目录设置，连接手持式频谱分析仪设备等。

gps模块主要功能是采集地理位置数据，本发明的监测系统具有移动功能，记录测量位置有助于在空间上进行分析，如果采样位置足够多，有关部门可以宏观完整的进行基于地理位置的分析，从而做出决策。gps模块获取的位置数据信息输入到数据处理模块，以便后者处理后输出的信息能够反映频谱检测的地理位置信息。

数据采集模块主要功能是实现与手持式频谱分析仪进行通信并获取手持式频谱分析仪设备测得的频谱数据。该模块会对获取到的数据进行筛选，因为从手持式频谱分析仪设备中获取的数据很多，而其中有很多数据是此系统所不需要的，该模块会将筛选后得到的频谱数据进行保存以便数据处理模块进行处理。

数据处理模块主要功能是对数据采集模块保存下来的数据进行解析，因为数据采集模块从手持式频谱分析仪获取到的数据都是一些ascii码表示的原始数据，该模块能将这些原始数据解析成直观的频谱数据并保存下来。

数据显示模块主要功能是将数据处理模块处理后的数据在系统软件界面上做一个二维动态曲线的显示，作为优选，该手持式频谱分析仪测的是2.4ghz附近一个频段的数据，数据量比较大，将这些数据绘制成一条二维曲线并隔一定时间刷新一次达到动态的效果便于用户直观的查看所测频段的数据。

数据上传模块主要功能是实现将数据处理模块保存下来的数据上传到指定的服务器，从而达到对该系统所获取到的数据进行二次开发的目的。

概括起来，本发明提出的基于pc机串口通信的2.4ghz频谱监测系统具有以下功能：

1.数据测量(包括起始频率、步频率、信号强度、位置、时间等数据)功能

2.解析设备测量到的原始数据的功能

3.数据处理、保存及显示功能

3.数据上传至服务器以实现数据共享的功能

本发明通过串口实现了手持式频谱分析仪与pc机进行数据交互，以手持式频谱分析仪作为多个地点的监测设备，通过系统软件获取各个地点设备测量的频谱数据并对数据进行解析、保存以及显示，能实时监测多个地点的2.4ghz频段的电磁环境，方便用户对各个监测地点进行综合分析和比较，解决了人工进行数据采集、数据分析、数据保存带来的诸多不便。通过本发明的系统能将实时测量的频谱数据实时上传至指定的服务器实现了数据共享，提升了系统中数据的利用价值是该系统的一大特色，解决了以往数据利用率低、保存不方便等问题。

需要说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明所限定的范围。